专利名称：一种瓦楞辊的热喷涂制造与修复方法
技术领域：
本发明涉及一种瓦楞辊的热喷涂制造与修复方法。
背景技术：
瓦楞辊是制造瓦楞纸的关键部件，其原理是利用一对齿型辊互相啮合压制出瓦楞纸。目前，中、高速的瓦楞辊为了延长使用寿命、节约纸浆、降低成本，多采用超音速喷涂系统在瓦楞辊表面喷涂硬质合金(碳化钨)进行强化，喷涂后一般采取抛光的方法达到使用要求的光洁度。因此，要求齿面涂层分布均匀，即在每个齿的齿顶、侧面和齿底涂层都分布均匀。现时一般采用如图1、图2所示的方式工件B1转动，喷枪B2上、下两次分别平行于一个齿侧面左右移动进行喷涂；或工件B1转动，同时以两把喷枪B2上、下平行于一个齿侧面左、右移动进行喷涂。但由于瓦楞辊截面齿形包括A、B、C、D、E、F等类型，而且每种类型随着齿底圆、齿顶圆和齿高以及齿数、外径等参数变化的多样性，对每对瓦楞辊喷涂时为了得到均匀涂层(一般要求相差不大于10％)，都必须用实际齿形样品反复喷涂实验、检测才能确定合适的喷涂角度。因此，这样既费时、费力，也浪费人力、物力，影响生产效率。
发明内容
本发明的目的在于解决上述存在问题，提供一种可准确、快速确定喷枪喷涂角度，且喷涂均匀，省时省力、生产效率高的瓦楞辊的热喷涂制造与修复方法。
本发明的技术方案是这样实现的
一种瓦楞辊的热喷涂制造与修复方法，其特点在于包括如下方法步骤首先，对瓦楞辊进行齿形加工；然后，对瓦楞辊的齿部进行氮化处理或碳-氮化处理；其次，对瓦楞辊的齿部进行局部加热淬火与回火处理；再是对瓦楞辊的齿面施加耐磨涂层强化处理；其中，对瓦楞辊的齿面施加耐磨涂层强化处理是利用超音速喷涂系统进行的，其喷枪喷涂角度的快速确定方法步骤如下(1)根据瓦楞辊齿形参数用计算机或手工按比例画制出瓦楞辊截面齿形图，并根据瓦楞辊截面齿形选定一个合适的修正值B；(2)在画制好的瓦楞辊截面齿形图上确定其中的一齿形为中齿，并画制出该中齿的水平齿法线与水平齿切线，且水平齿法线与水平齿切线垂直相交；(3)将与中齿相邻的二齿形分别设定为上、下齿，并分别画制出上、下齿的水平齿上齿切线、水平齿下齿切线以及水平齿上齿切线的平行线与水平齿下齿切线的平行线，其中水平齿上齿切线的平行线与水平齿法线相交得到夹角A；(4)将得到夹角A减去选定的修正值B，即得到一个夹角C，并将水平齿法线与水平齿切线垂直相交得到的直角减去夹角C，即得到喷涂角度D；(5)经转化，喷涂方向与所在喷涂点的法线夹角为夹角C，再画制出相对瓦楞辊中心的水平线，即可算出喷枪相对于辊中心的高度H。
本发明由于采用画制瓦楞辊的截面齿形图和作水平线与切线进行推算出超音速喷涂系统的喷枪的喷涂点的施加耐磨涂层强化处理方法，使本发明通过该方法能准确、快速确定喷枪喷涂角度，从而不仅有效地保证了整个辊面的涂层均匀性，而且还使瓦楞辊获得既光洁又坚硬的瓦楞工作表面，起到改善瓦楞辊的耐磨损、抗变形性能，有效地延长了瓦楞辊在高速运转中使用寿命，提高了瓦楞辊的经济性和生产出的瓦楞纸产品的质量的技术效果，并且还具有省时省力、生产效率高，方法简单、高效的优点。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为瓦楞辊喷涂工艺结构总示意图。
图2为现技术中对瓦楞辊的齿面施加耐磨涂层强化处理时的结构示意图。
图3为本发明的瓦楞辊喷涂时喷枪确定的结构示意图之一。
图4为本发明的瓦楞辊喷涂时喷枪确定的结构示意图之二。
图5为本发明的瓦楞辊喷涂时喷枪确定的结构示意图之三。
具体实施例方式
如图3至图5所示，本发明所述的一种瓦楞辊的热喷涂制造与修复方法，其包括如下方法步骤首先，对瓦楞辊进行齿形加工；然后，对瓦楞辊的齿部进行氮化处理或碳-氮化处理；其次，对瓦楞辊的齿部进行局部加热淬火与回火处理；再是对瓦楞辊的齿面施加耐磨涂层强化处理；其中，对瓦楞辊的齿面施加耐磨涂层强化处理是利用超音速喷涂系统进行的，其喷枪喷涂角度的快速确定方法步骤如下(1)根据瓦楞辊齿形参数用计算机或手工按比例画制出瓦楞辊截面齿形图1，并根据瓦楞辊截面齿形选定一个合适的修正值B；(2)在画制好的瓦楞辊截面齿形图1上确定其中的一齿形为中齿11，并画制出该中齿11的水平齿法线2与水平齿切线3，且水平齿法线2与水平齿切线3垂直相交；(3)将与中齿11相邻的二齿形分别设定为上、下齿12、13，并分别画制出上、下齿12、13的水平齿上齿切线4、水平齿下齿切线5以及水平齿上齿切线4的平行线6与水平齿下齿切线5的平行线7，其中水平齿上齿切线4的平行线6与水平齿法线2相交得到夹角A；(4)将得到夹角A减去选定的修正值B，即得到一个夹角C，并将水平齿法线2与水平齿切线3垂直相交得到的直角减去夹角C，即得到喷涂角度D；(5)经转化，喷涂方向与所在喷涂点的法线夹角为夹角C，再画制出相对瓦楞辊中心的水平线8，即可算出喷枪相对于辊中心的高度H。
本发明对瓦楞辊修复强化处理过程是这样的瓦楞辊在被进行热喷涂前，必须对瓦楞辊的齿面进行喷砂处理，喷处理可采用Al2O3刚玉砂，喷砂处理的表面包括齿顶面、齿腹面和齿槽面等，即要求瓦楞辊的齿面的每个部位都必须进行喷砂粗化处理，以确保涂层与基体之间的结合强度。而对于齿部有局部崩或开裂的瓦楞辊，在喷涂前可以用与基材材质相当的焊材进行焊补处理，开裂部位可以甚至可加大开口后再进行焊补。在进行焊补后，要对焊补部件进行进行磨削加工，使焊补部位的形状与尺寸与其周围相一致，必要时还需进行火焰淬火处理。而施加耐磨涂层包括镀硬铬、碳化硅弥散强化镍磷镀、镀Tin、镀Tic、镀立方氮化硼、电沉积金刚石或热喷涂硬质涂层。镀硬铬镀层硬度为Hv950～1000，HVOF喷涂12Co-WC涂层硬度可达Hv1150。然后，利用如图1所示的超音速喷涂系统的进行喷涂处理。在喷枪喷涂处理前，按前所述喷枪喷涂角度的快速确定方法首先，根据瓦楞辊齿形参数用计算机或手工按比例画制出瓦楞辊截面齿形图1，其结构如图3所示，并根据并根据瓦楞辊截面齿形选定一个合适的修正值B；而修正值B是根据瓦楞辊齿形分类从5度到8度，一般A形齿对应的修正值为5度，B形齿、C形齿对应的修正值为6度，D形齿、E形齿对应的修正值为7度，F形齿及以后对应的修正值为8度。然后，在画制好的瓦楞辊截面齿形图1上确定其中的一齿形为中齿11，并画制出该中齿11的水平齿法线2与水平齿切线3，且水平齿法线2与水平齿切线3垂直相交；并将与中齿11相邻的二齿形分别设定为上、下齿12、13，并分别画制出上、下齿12、13的水平齿上齿切线4、水平齿下齿切线5以及水平齿上齿切线4的平行线6与水平齿下齿切线5的平行线7，其中水平齿上齿切线4的平行线6与水平齿法线2相交得到夹角A，并测量或计算出夹角A，夹角A＝53度，其结构如图4所示。由于下齿13的设定和推算方法与上齿12相同，因而在本实施例中，就不作上、下齿同是叙述了，只是在附图中略作相应示意。然后，再将得到夹角A减去选定的修正值B，即得到一个夹角C，也就是A-B＝C，在这里假定所选定的修正值B＝6度，则夹角C＝47度，并将水平齿法线2与水平齿切线3垂直相交得到的直角减去夹角C，即得到喷涂角度D。也就是90度-47度＝43度，夹角C＝43度。然后，为了实际喷涂便于操作和使用水平设置的喷枪9，经过如图5转化，保证了喷涂方向与所在喷涂点的法线夹角为C，就可以算出喷枪相对于瓦楞辊中心的高度H了。从而也就准确地确定了喷枪9所要对准的喷涂点了。经过实际检验涂层分布厚度差与涂层平均值的比率等于9％，达到了工艺上一般要求相差不大于10％的要求。使本发明通过该方法能准确、快速确定喷枪喷涂角度，从而不仅有效地保证了整个辊面的涂层均匀性，而且还使瓦楞辊获得既光洁又坚硬的瓦楞工作表面，起到改善瓦楞辊的耐磨损、抗变形性能，有效地延长了瓦楞辊在高速运转中使用寿命，提高了瓦楞辊的经济性和生产出的瓦楞纸产品的质量的技术效果，并且还具有省时省力、生产效率高，方法简单、高效的优点。
权利要求
1.一种瓦楞辊的热喷涂制造与修复方法，其特征在于包括如下方法步骤首先，对瓦楞辊进行齿形加工；然后，对瓦楞辊的齿部进行氮化处理或碳-氮化处理；其次，对瓦楞辊的齿部进行局部加热淬火与回火处理；再是对瓦楞辊的齿面施加耐磨涂层强化处理；其中，对瓦楞辊的齿面施加耐磨涂层强化处理是利用超音速喷涂系统进行的，其喷枪喷涂角度的快速确定方法步骤如下(1)根据瓦楞辊齿形参数用计算机或手工按比例画制出瓦楞辊截面齿形图(1)，并根据瓦楞辊截面齿形选定一个合适的修正值B；(2)在画制好的瓦楞辊截面齿形图(1)上确定其中的一齿形为中齿(11)，并画制出该中齿(11)的水平齿法线(2)与水平齿切线(3)，且水平齿法线(2)与水平齿切线(3)垂直相交；(3)将与中齿(11)相邻的二齿形分别设定为上、下齿(12、13)，并分别画制出上、下齿(12、13)的水平齿上齿切线(4)、水平齿下齿切线(5)以及水平齿上齿切线(4)的平行线(6)与水平齿下齿切线(5)的平行线(7)，其中水平齿上齿切线(4)的平行线(6)与水平齿法线(2)相交得到夹角A；(4)将得到夹角A减去选定的修正值B，即得到一个夹角C，并将水平齿法线(2)与水平齿切线(3)垂直相交得到的直角减去夹角C，即得到喷涂角度D；(5)经转化，喷涂方向与所在喷涂点的法线夹角为夹角C，再画制出相对瓦楞辊中心的水平线(8)，即可算出喷枪相对于辊中心的高度H。
全文摘要
一种瓦楞辊的热喷涂制造与修复方法，其包括如下方法步骤首先，对瓦楞辊进行齿形加工；然后，对瓦楞辊的齿部进行氮化处理或碳－氮化处理；其次，对瓦楞辊的齿部进行局部加热淬火与回火处理；再是对瓦楞辊的齿面施加耐磨涂层强化处理。本发明由于采用画制瓦楞辊的截面齿形图和作水平线与切线进行推算出超音速喷涂系统的喷枪的喷涂点的施加耐磨涂层强化处理方法，使本发明通过该方法能准确、快速确定喷枪喷涂角度，从而不仅有效地保证了整个辊面的涂层均匀性，而且还使瓦楞辊获得既光洁又坚硬的瓦楞工作表面，起到改善瓦楞辊的耐磨损、抗变形性能，有效地延长了瓦楞辊使用寿命，提高了瓦楞辊的经济性和生产出的瓦楞纸产品的质量的技术效果。
文档编号B05D3/00GK1766152SQ20051010130
公开日2006年5月3日 申请日期2005年11月17日 优先权日2005年11月17日
发明者刘敏, 朱晖朝, 邓畅光, 张忠诚, 王枫, 代明江 申请人:广州有色金属研究院