瓦楞辊——瓦楞纸板生产线的心脏（八）
新工艺引进SZ水基淬火液和淬火工艺用于瓦楞辊和其它合金钢淬火，有效地保证了淬火质量的稳定性。SZ水基淬火液属聚烷撑乙二醇类（PolyalkleneGlycols）淬火剂。具有逆溶性，通过调整成一定的浓度可获得比油快、比水慢的淬火冷却速度。当工件淬火时，喷淋的淬火液会在工件表面附着上脱溶的聚合物薄膜，薄膜能有效地破坏水在工件上形成的蒸汽膜，因而提高了水的高温冷速，并且使工件不同部位的冷速趋于均匀。这层聚合物膜的存在也降低了水的低温冷速，减小了淬火变形和开裂的危险。同时，该淬火介质浓度便于检测、控制，保证了工艺的稳定性。其次，在一定范围内，通过改变搅拌条件来控制淬火介质的温度，保证淬火介质的冷却特性曲线落入允许的冷速区内，使淬火工件实现淬火硬度高且均匀，无开裂，并保证稳定的淬硬层深。由于每道工序的层层严格控制，淬火工件变形量 可以稳定地小于 0.15毫米。
为什么有的一对瓦楞辊中存在有槽辊（包括导纸片槽，真空外吸和内吸槽）槽一侧易于淬裂并且另一侧有明显软带，所以往往出现淬火偏软的现象。这是因为中频感应淬火是感应圈匀速移动瞬间加热，淬火时随着感应圈的向上移动，槽的下端部楞齿因受槽阻断磁场和向上传递的热量，功率和热量集中而瞬间过热容易淬裂崩齿。同时，槽的上端因槽阻断了下部的传递热量，温度还未达到相变温度但感应圈已上升因而淬不硬，形成明显软带。为减少淬裂风险，往往降低淬火温度或选用含碳量相对低的35GrMo材料，以牺牲淬火硬度为代价。
感应淬火的最大优点是表层发生马氏体转变而心部不发生转变，从而在表面形成有利的残余压应力，从而明显提高了弯曲疲劳强度。感应加热的另一大特点是温度集中分布于表层，使其具有高效、节能和变形小的优点，但由于加热层温度剃度很陡，往往在过度区造成很大的残余拉应力。瓦楞辊类似2.5以下模数的小齿轮，常用中频淬火频率一般在2.5～8kHz之间。直径大的瓦楞辊频率在2.5～4kＨz之间。所以淬火时齿顶与齿沟明显存在温差，往往会致使淬火后出现齿顶软、齿沟硬，并在齿沟附近集中很大的残余拉应力，易引起楞沟部轴向开裂。如果硬化层偏浅，瓦楞辊经几次修磨后，则薄弱的过度区很可能在外加载荷所形成的最大剪切应力与高的残余拉应力共同作用下而产生疲劳裂纹，最终导致硬化层剥落，也就是我们常见的崩齿现象。
新工艺针对性地对热处理设备、感应圈、喷水圈、感应圈与喷水圈的距离、两圈与工件的间隙、喷淋角度、加热方法和感应圈移动速度及方法采取了突破性的改进，使楞面获得HRC58以上、5～7毫米层深、硬度均匀、有槽辊无明显软带的硬化层，从而保证了热处理质量的稳定性。
目前国际上都在努力改善和提高感应淬火工艺技术水平，一些专家认为，现代感应热处理的发展应改变传统的“低频率”（3～10kHz）、“低功率”（≤150kW）的长周期加热法，采用大功率、双频、多频和多能级脉冲的短周期而精确的感应淬火工艺，（双频或多频感应加热淬火是以低频齿沟部预热、热扩散、高频表面加热实现整体沿齿轮廓加热淬火，可以明显改善淬火应力的分布状态，有效地防止齿根部淬火开裂。）现代电力电子技术及计算机控制技术的快速发展将为此提供充分的条件。 |
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3.品质优良的镀铬层
淬硬并精磨后的瓦楞辊表面镀0.1毫米以上硬铬镀层，可以降低楞齿表面摩擦系数，增强楞齿的耐磨性能，延长瓦楞辊的使用寿命。目前国内都施以传统的镀硬铬工艺。由于阴极电流效率低，一般为12～14%。镀液浓度和电镀温度控制粗糙，大多由操作者凭经验判断调整，故镀层质量不稳定。主要表现为：1.镀层厚度不易控制。.如果一对瓦楞辊不成对进行电镀，有些上下瓦楞辊电镀层厚度误差甚至达5０％。 2.深镀能力差，尤其是有槽的瓦楞辊，槽边楞齿上往往镀不上铬或镀上很少，造成瓦楞辊使用过程中磨损不一。3.硬度低且不均匀。由于瓦楞辊电镀均为深井式镀槽，如无搅拌则上下温差很大，造成上部温度高铬层偏软，下部温度低铬层偏脆，严重影响使用质量。 |
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采用目前世界上功能性镀铬工艺中最先进的HEEF—25高效率硬铬电镀工艺应用于瓦楞辊，其优点是：（1）采用比传统电镀硬铬工艺更大的电流密度，阴极电流效率达22～26％，比常规镀铬工艺高出一倍，沉积速度是传统镀铬的2～3倍。因此深镀能力大大改善。（2）镀层的显微硬度达HV900～1050，传统工艺为HV700～800 。（3）该工艺得到的硬铬镀层的磨损量要比传统镀层少磨损将近25%。（4）由于减少了高电流的过厚沉积使镀层厚度均匀。（5）镀层平滑，细致光亮。（6） HEEF—25镀层的另一最大的优点是微裂纹数每一厘米高达400多条。由于微裂纹代表了较为容易腐蚀的情况。腐蚀是顺着这些微裂纹发生的。微裂纹数越少裂纹就越深越长，也就越容易腐蚀。而该工艺生成许多浅而短的微裂纹，防腐能力因而提高。因此更少腐蚀缺陷。
电镀时必须进行严格的工艺管理，每支辊筒根据直径、长度和受镀面积分别设定工艺参数，严格操作记录、镀液连续循环过滤，严格按工艺要求控制电镀温度，严格检测和控制镀液浓度及各项指标。确保均匀地把0.10毫米以上的硬铬镀层镀上最易磨损的齿顶部及一定比例量铬层镀上根部及楞面，获得比传统硬铬工艺更坚硬、更平滑、更光亮、更耐磨的硬铬镀层。
实践证明，虽然该工艺成本是传统工艺成本的3倍，但大大提升了产品的质量，耐磨性提高了40％，延长了使用周期，减少了维修成本。
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添加时间：2008-08-22 浏览次数：1596
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