【CPP114】訊：瓦楞輥的主要技術(shù)指標(biāo)，在國家標(biāo)準(zhǔn)GBl2070-89(中、低速瓦楞紙板生產(chǎn)線)上都已經(jīng)有了明確規(guī)定。而對于運(yùn)行速度在120m／min以上的中、高速瓦楞紙板生產(chǎn)線上用的瓦楞輥，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)又必須進(jìn)一步提高，尤其是中、高速瓦楞輥還必須具有選用材質(zhì)的優(yōu)秀性能、采用先進(jìn)的熱處理工藝使機(jī)體獲得均勻的高硬度性能、經(jīng)濟(jì)合理的楞型設(shè)計(jì)和可靠的制造精度及表面鍍覆層優(yōu)異的耐磨性能等等，才能滿足瓦楞紙板生產(chǎn)線高速生產(chǎn)的需要。以下是瓦楞輥的主要精度指標(biāo)：新制瓦楞輥楞型：楞高、300mm楞數(shù)、楞頂與楞底圓弧半徑，耗紙率和微型瓦楞的包角等參數(shù)經(jīng)濟(jì)、合理。

　　淬火層：層深5～7mm，硬度≥HRC5，硬度均勻、有槽輥無軟帶。表面鍍層：顯微硬度HV900～1050，微裂紋數(shù)每lcm高達(dá)400多條。高速瓦楞輥：兩次精研磨：

　　楞厚極限偏差±0025楞頂圓跳動公差0.025楞高極限偏差+0．025楞側(cè)面對軸線極限偏差0.025

　　中高輥的中高度極限偏差為中高值的4-10％

　　中低速瓦楞輥各項(xiàng)指標(biāo)符合GB1207-89

　　修復(fù)瓦楞輥

　　楞型：楞高、300mm楞數(shù)、楞頂與楞底圓弧半徑，耗紙率和微型瓦楞的包角等參數(shù)經(jīng)濟(jì)、合理。

　　表面鍍層顯微硬度HV900～1050，微裂紋數(shù)每lcm高達(dá)400多條，厚度≥O．10。

　　高速瓦楞輥：兩次精研磨：楞厚極限偏差±O025

　　楞頂圓跳動公差0．025楞高極限偏差+0．025楞側(cè)面對軸線極限偏差0025

　　中高輥的中高度極限偏差±l0％

　　中低速瓦楞輥各項(xiàng)指標(biāo)符合GB1207—89。

　　瓦楞輥的制造工藝和修復(fù)技術(shù)

　　瓦楞輥的制造技術(shù)集材料技術(shù)、熱處理技術(shù)、焊接技術(shù)、各種精密機(jī)械加工技術(shù)、表面電鍍和熱噴涂技術(shù)、熱傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)技術(shù)、空氣動力學(xué)技術(shù)和瓦楞紙板的結(jié)構(gòu)力學(xué)及電腦楞型設(shè)計(jì)與數(shù)控自動化技術(shù)等為一體。具有極高的工藝性能要求和成套專業(yè)的工藝技術(shù)裝備和設(shè)施要求。

　　精選材質(zhì)

　　我國目前采用的鋼材標(biāo)；隹，同一種牌號的化學(xué)成分范圍很寬，其上下限往往與相鄰牌號相接(比如國內(nèi)瓦楞輥常用的35CrM0的含碳量及其它化學(xué)成分上限就在42CrM0的中下限內(nèi))，而同一牌號鋼材的化學(xué)成分誤差之大，給熱處理質(zhì)量控制帶來很大的危害。

　　我們都知道，含碳量的高低將直接影響瓦楞輥合金鋼輥體淬火馬氏體的硬度。如合金鋼的含碳量為0.3％，其馬氏體的硬度是HRC49～55。含碳量為0.4％，其馬氏體的硬度是HRC54～60。含碳量為0.5％，其馬氏體的硬度是HRC58～62。

　　所以嚴(yán)謹(jǐn)選材，選用優(yōu)質(zhì)42CrMo和50CrM0精鍛件，嚴(yán)格把好材料的化學(xué)成份關(guān)，把含碳、鉻、硅、錳、鉬等主要成份的指標(biāo)控制在一定的范圍內(nèi)，為以后的預(yù)備熱處理和淬火的質(zhì)量穩(wěn)定創(chuàng)造基本條件。

　　采用先進(jìn)的熱處理工藝

　　瓦楞輥采用淬透性能良好的合金鋼42CrMo、50CrM0精鍛件，但其輥面特殊的幾何形狀和尺寸給熱處理帶來很大的難度和質(zhì)量不穩(wěn)定性因素，因此一直是國內(nèi)外同行潛心攻關(guān)的主要難題。眾所周知，熱處理質(zhì)量優(yōu)良的瓦楞輥應(yīng)該保證充分淬透、達(dá)到所要求的淬硬層深度、硬度均勻無軟帶又不產(chǎn)生開裂。而充分均勻淬硬且防止淬裂的條件除成分穩(wěn)定的材料和充分合理的預(yù)備熱處理(如調(diào)質(zhì)、重復(fù)多次去除機(jī)加工和焊接應(yīng)力)外，還要求在淬火冷卻過程中，各溫度階段的冷卻速度分布必須在該種材料淬火的允許冷速區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)“水淬油冷”的冷速分布，即高中溫冷卻階段具有像水一樣快的冷卻速度，以避開非馬氏體組織轉(zhuǎn)變區(qū)。而在低溫階段冷卻速度應(yīng)盡量緩和，特別是3000C左右時(shí)的冷速要象油一樣緩慢，以避免產(chǎn)生變形和裂紋。

　　新工藝對傳統(tǒng)的熱處理方法進(jìn)行了工藝改革。一是通過調(diào)整材質(zhì)，穩(wěn)定和縮小化學(xué)成分的范圍，調(diào)整加熱方法和加熱溫度來移動冷速允許區(qū)。二是通過選擇性能優(yōu)越的淬火介質(zhì)和調(diào)整冷卻方式來移動冷卻曲線，使其進(jìn)入允許冷速區(qū)內(nèi)。

　　迄今為止，國內(nèi)對合金鋼進(jìn)行感應(yīng)淬火一般使用聚乙烯醇溶液作為淬火介質(zhì)。聚乙烯醇是50年代中期開始用于水的添加劑，目前在我國普遍使用。由于其冬季怕凍，其他季節(jié)易變質(zhì)、發(fā)臭，且使用中易結(jié)塊阻塞噴孔，難以維護(hù)保養(yǎng)等缺點(diǎn)，有效使用壽命短。同時(shí)，因?yàn)槭褂煤�量�?通常使用濃度在千分之二到千分之三左右，而其濃度千分之一的變化即可引起性能的很大差異)難以準(zhǔn)確檢測和控制濃度，因此大多數(shù)僅憑操作工以經(jīng)驗(yàn)控制(如：看泡沫多少或以手感判斷粘度等)，故無法保證穩(wěn)定的淬火質(zhì)量。由于不利于濃度管理，國外已很少采用。

　　新工藝引進(jìn)SZ水基淬火液和淬火工藝用于瓦楞輥和其他合金鋼淬火，有效地保證了淬火質(zhì)量的穩(wěn)定性。SZ水基淬火液屬聚烷撐乙二醇類(PoIvaIkIeneGfvcoIs)淬火劑。具有逆溶性，通過調(diào)整成一定的濃度可獲得比油快、比水慢的淬火冷卻速度。當(dāng)工件淬火時(shí)，噴淋的淬火液會在工件表面附著上脫溶的聚合物薄膜，薄膜能有效地破壞水在工件上形成的蒸汽膜，因而提高了水的高溫冷速，并且使工件不同部位的冷速趨于均勻。這層聚合物膜的存在也降低了水的低溫冷速，減小了淬火變形和開裂的危險(xiǎn)。同時(shí)，該淬火介質(zhì)濃度便于檢測、控制，保證了工藝的穩(wěn)定性。其次，在一定范圍內(nèi)，通過改變攪拌條件來控制淬火介質(zhì)的溫度，保證淬火介質(zhì)的冷卻特性曲線落入允許的冷速區(qū)內(nèi)，使淬火工件實(shí)現(xiàn)淬火硬度高且均勻，無開裂，并保證穩(wěn)定的淬硬層深。由于每道工序的層層嚴(yán)格控制，淬火工件變形量可以穩(wěn)定地小于0.l5mm。為什么有的一對瓦楞輥中存在有槽輥(包括導(dǎo)紙片槽，真空外吸和內(nèi)吸槽)，槽一側(cè)易于淬裂并且另一側(cè)有明顯軟帶，這樣往往出現(xiàn)淬火偏軟的現(xiàn)象。因?yàn)橹蓄l感應(yīng)淬火是感應(yīng)圈勻速移動瞬間加熱，淬火時(shí)隨著感應(yīng)圈的向上移動，槽的下端部楞齒因受槽阻斷磁場和向上傳遞的熱量，功率和熱量集中而瞬間過熱容易淬裂崩齒。同時(shí)，槽的上端因槽阻斷了下部的傳遞熱量，溫度還未達(dá)到相變溫度但感應(yīng)圈已上升因而淬不硬，形成明顯軟帶。為減少淬裂風(fēng)險(xiǎn)，往往降低淬火溫度或選用含碳量相對低的35GrM0材料，以犧牲淬火硬度為代價(jià)。

　　感應(yīng)淬火的最大優(yōu)點(diǎn)是表層發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變而心部不發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而在表面形成有利的殘余壓應(yīng)力，從而明顯提高了彎曲疲勞強(qiáng)度。感應(yīng)加熱的另一大特點(diǎn)是溫度集中分布于表層，使其具有高效、節(jié)能和變形小的優(yōu)點(diǎn)，但由于加熱層溫度梯度很陡，往往在過度區(qū)造成很大的殘余拉應(yīng)力。瓦楞輥類似2.5以下模數(shù)的小齒輪，常用中頻淬火頻率一般在2.5～8kHz之問。直徑大的瓦楞輥頻率在2．5～4kHz之間。所以淬火時(shí)齒頂與齒溝明顯存在溫差，往往會致使淬火后出現(xiàn)齒頂軟、齒溝硬，并在齒溝附近集中很大的殘余拉應(yīng)力，易引起楞溝部軸向開裂。如果硬化層偏淺，瓦楞輥經(jīng)幾次修磨后，則薄弱的過度區(qū)很可能在外加載荷所形成的最大剪切應(yīng)力與高的殘余拉應(yīng)力共同作用下而產(chǎn)生疲勞裂紋，最終導(dǎo)致硬化層剝落，也就是我們常見的崩齒現(xiàn)象。

　　新工藝針對性地對熱處理設(shè)備、感應(yīng)圈、噴水圈、感應(yīng)圈與噴水圈的距離、兩圈與工件的間隙、噴淋角度、加熱方法和感應(yīng)圈移動速度及方法采取了突破性的改進(jìn)，使楞面獲得HRC58以上5～7mm層深、硬度均勻、有槽輥無明顯軟帶的硬化層，從而保證了熱處理質(zhì)量的穩(wěn)定性。

　　目前國際上都在努力改善和提高感應(yīng)淬火工藝技術(shù)水平，一些專家認(rèn)為，現(xiàn)代感應(yīng)熱處理的發(fā)展應(yīng)改變傳統(tǒng)的“低頻率”(3～10kHz)、“低功率”(≤150kW)的長周期加熱法，采用大功率、雙頻、多頻和多能級脈沖的短周期而精確的感應(yīng)淬火工藝，(雙頻或多頻感應(yīng)加熱淬火是以低頻齒溝部預(yù)熱、熱擴(kuò)散、高頻表面加熱實(shí)現(xiàn)整體沿齒輪廓加熱淬火，可以明顯改善淬火應(yīng)力的分布狀態(tài)，有效地防止齒根部淬火開裂。)現(xiàn)代電力電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的快速發(fā)展將為此提供充分的條件。