专利名称：一种瓦楞辊激光淬火工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于激光强化和金属材料热处理领域，尤其是一种瓦楞辊激光淬火工艺。
背景技术：
对于任何档次的瓦楞纸板生产线，瓦楞辊总是最昂贵的易损部件之一。它的经济性能和使用寿命一直是瓦楞纸箱行业关注的重要课题。提高瓦楞辊的耐磨性能，延长瓦楞辊的使用寿命，是降低瓦楞纸板生产成本的有效方法。
目前常用的中频淬火后镀铬工艺，由于中频淬火属于裸露加热，难免氧化、脱碳，同时难免产生裂纹和软点，而且由于中频加热的特点，需要重点强化的楞顶的强化程度不如不需太强的楞底，发生性能颠倒现象。虽然中频淬火有强化层较厚的优点，但因此而产生较大的变形，中频淬火瓦楞辊的变形量(径向跳动)为0.1～0.15mm，对后续工序造成很大困难。中频淬火瓦楞辊只适用于中、低速生产线。中频淬火后镀铬瓦楞辊使用寿命为800～900万跑米。
另一类碳化钨瓦楞辊，其耐磨性能上乘无可否认，但是碳化钨瓦楞辊的应用存在诸多难点碳化钨瓦楞辊需要5～6次喷涂才能达到0.1mm左右的厚度，然后研磨抛光，实际工作厚度为0.05～0.06mm，喷涂碳化钨的回收率仅为35％左右；由于碳化钨喷涂后需要再修磨、抛光，而碳化钨十分坚硬，只能用金刚石磨具研磨，因此磨削成本较高；另外，目前的喷涂碳化钨只能在HRC45以下的基体上进行，涂层虽然耐磨，但基体较软，因而经不起砂砾碾压，在纸质较差的条件下使用很容易出现麻坑和凹陷，所以碳化钨瓦楞辊只能在拥有高档设备和使用高档原纸条件下使用，适应范围主要在高速生产线和使用含砂量少的高档原纸，而我国的市场环境特点是80％以上是中、低速设备，因此其在中国瓦楞辊市场的空间也相对较小，即使在国外，也不是普遍应用。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种瓦楞辊激光淬火工艺，其轴向变形小，使用寿命长，适用范围广。
本发明的目的是这样实现的一种瓦楞辊激光淬火工艺，其特征在于包括下列步骤①采用碳素吸光涂料对齿部进行喷涂预处理，或者采用磷化液对齿部进行磷化处理；②将激光器的光斑对准齿尖并轴向扫描，对楞齿进行激光淬火处理。
所述步骤②中，激光器的输出功率为1500～5000W。
所述步骤②中，对A型瓦楞辊进行激光淬火处理，激光器采用宽带积分镜头，扫描速度为500～4000m/min；对C型瓦楞辊进行激光淬火处理，激光器采用宽带积分镜头，扫描速度为550～4000m/min；对B型瓦楞辊进行激光淬火处理，激光器采用聚焦镜头，扫描速度为550～4000m/min；对E型瓦楞辊进行激光淬火处理，激光器采用聚焦镜头，扫描速度为600～4000m/min。
本发明采用激光淬火工艺对瓦楞辊进行强化，快速加热和快速冷却的工艺环境下可形成弥散强化效果，在硬度相同的条件下，激光淬火件更加耐磨，且更加强韧，使用寿命(轧纸量)高于1000万跑米；另外，由于使用的吸光涂料可在光斑周围形成气体保护气氛，使处理面免遭氧化，具有保护工件表面的性能，使瓦楞辊更加耐疲劳；同时，本发明中整个激光淬火工艺流程短，加工成本低，基体选材范围广，制得成品的适用范围广，而利用光斑的聚焦特性，使瓦楞齿顶的功率密度最高，齿根的功率密度最低，与瓦楞辊的磨损机制相吻合；而且，瓦楞辊激光淬火，由于基体牵制变形量小，且采用对称强化技术，其径向跳动下辊(带槽)为0～0.01mm，上辊(不带槽)0.01～0.03mm，这是中频淬火所无法比拟。
具体实施例方式
本发明是一种瓦楞辊激光淬火工艺，用于楞型符合QB/T1447.1-2000《单面瓦楞纸板机瓦楞辊》要求的瓦楞辊激光强化，包括下列步骤首先采用碳素吸光涂料对齿部进行喷涂预处理，或者采用磷化液对齿部进行磷化处理；然后将激光器的光斑通过手动定位或自动分度定位使光斑对准齿尖并进行轴向扫描，对楞齿进行激光淬火处理。激光器的输出功率为1500～5000W，采用不同镜头对不同齿型瓦楞辊的扫描速度如表1。
表1.不同齿型瓦楞辊的扫描速度
下面通过具体的例子对本发明作进一步阐述，但本发明不限于此特定例子。
实施例1对A型瓦楞辊进行激光淬火处理。首先采用碳素吸光涂料对齿部进行喷涂预处理，然后将激光器的光斑通过手动定位使光斑对准齿尖并进行轴向扫描，对楞齿进行激光淬火处理。激光器的输出功率为1500W，采用宽带积分镜头，扫描速度为500m/min。
实施例2对C型瓦楞辊进行激光淬火处理。首先采用磷化液对齿部进行磷化处理；然后将激光器的光斑通过自动分度定位使光斑对准齿尖并进行轴向扫描，对楞齿进行激光淬火处理。激光器的输出功率为5000W，采用宽带积分镜头，扫描速度为4000m/min。
实施例3对B型瓦楞辊进行激光淬火处理。首先采用碳素吸光涂料对齿部进行喷涂预处理；然后将激光器的光斑通过自动分度定位使光斑对准齿尖并进行轴向扫描，对楞齿进行激光淬火处理。激光器的输出功率为2500W，采用聚焦镜头，扫描速度为2000m/min。
实施例4对E型瓦楞辊进行激光淬火处理。首先采用磷化液对齿部进行磷化处理；然后将激光器的光斑通过自动分度定位使光斑对准齿尖并进行轴向扫描，对楞齿进行激光淬火处理。激光器的输出功率为3500W，采用聚焦镜头，扫描速度为3000m/min。
权利要求
1.一种瓦楞辊激光淬火工艺，其特征在于包括下列步骤①采用碳素吸光涂料对齿部进行喷涂预处理，或者采用磷化液对齿部进行磷化处理；②将激光器的光斑对准齿尖并轴向扫描，对楞齿进行激光淬火处理。
2.根据权利要求1所述的瓦楞辊激光淬火工艺，其特征在于所述步骤②中，激光器的输出功率为1500～5000W。
3.根据权利要求1所述的瓦楞辊激光淬火工艺，其特征在于所述步骤②中，对A型瓦楞辊进行激光淬火处理，激光器采用宽带积分镜头，扫描速度为500～4000m/min。
4.根据权利要求1所述的瓦楞辊激光淬火工艺，其特征在于所述步骤②中，对C型瓦楞辊进行激光淬火处理，激光器采用宽带积分镜头，扫描速度为550～4000m/min。
5.根据权利要求1所述的瓦楞辊激光淬火工艺，其特征在于所述步骤②中，对B型瓦楞辊进行激光淬火处理，激光器采用聚焦镜头，扫描速度为550～4000m/min。
6.根据权利要求1所述的瓦楞辊激光淬火工艺，其特征在于所述步骤②中，对E型瓦楞辊进行激光淬火处理，激光器采用聚焦镜头，扫描速度为600～4000m/min。
7.根据权利要求1所述的瓦楞辊激光淬火工艺，其特征在于所述步骤②中，采用手动定位或自动分度定位使光斑对准齿尖。
全文摘要
本发明公开了一种瓦楞辊激光淬火工艺，其特征在于包括下列步骤①采用碳素吸光涂料对齿部进行喷涂预处理，或者采用磷化液对齿部进行磷化处理；②将激光器的光斑对准齿尖并轴向扫描，对楞齿进行激光淬火处理。用本发明强化处理的瓦楞辊，轴向变形(径向跳动)小于0.03mm，使用寿命(轧纸量)高于1000万跑米，制得成品的适用范围广。
文档编号C23C22/07GK1966775SQ20061012290
公开日2007年5月23日 申请日期2006年10月20日 优先权日2006年10月20日
发明者马春印, 冯荣元, 谢伟 申请人:广州富通光科技术有限公司