專利名稱：圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種薄壁淬火輥的生產(chǎn)工藝，特別是一種用于冷薄板鍍鋅 工藝線中的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝。
背景技術：
機械加工領域中圈圓淬火輥都為純進口，原因在于圈圓淬火輥在加工 中存在兩個技術難點， 一是焊接部位易開裂，二是淬火后薄壁易發(fā)生變形, 這兩個技術難點目前在世界范圍內(nèi)都沒有很好的解決方案?，F(xiàn)在只有德國 和日本能生產(chǎn)，但是這兩個國家在生產(chǎn)過程中成品率很低，也都在進行新 工藝的研制。我國從國外進口的話，成本相當高，上世紀九十年代，寶鋼 曾組織上海重型機械廠、齊齊哈爾第一重型機械廠、陜西壓延廠等大型企 業(yè)都曾試制此項目，但均未獲成功。國內(nèi)曾有用鍛件進行生產(chǎn)的，但成本 過高，而且硬度均勻性差而最終達不到要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是解決圈圓淬火輥在加工中存在的技術難 點，焊接部位易開裂，淬火后薄壁易發(fā)生變形，提供一種圈圓淬火輥的生 產(chǎn)工藝，使之焊接部位不開裂，淬火后薄壁不發(fā)生變形，大幅的提高了圈 圓淬火輥成品的合格率。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是1、 一種圈圓淬火輥的生 產(chǎn)工藝，其特征是具有如下工藝過程a、圈圓將45#鋼板加熱后進行圈
圓；b、焊接對圈圓后的鋼板先進行預熱，再在圈圓后的結合處對內(nèi)結合 面和外結合面分別進行悍接，外結合面處采用氬弧焊焊接；c、回圓對圈 圓焊接后的圈圓淬火輥進行回圓處理；d、淬火前準備在經(jīng)過回圓處理的 圈圓淬火輥的兩端車加工淬火變形部；e、淬火對圈圓淬火輥進行淬火處
理；f、回火對經(jīng)淬火處理后的圈圓淬火輥進行回火處理；g、成型對回 火處理后的圈圓淬火輥車加工至要求尺寸。
進一步的，各個過程的具體情況如下
所述步驟a中，將45弁鋼板加熱到850'C后進行圈圓，此溫度既解決了 45#鋼板開裂的問題并起到正火作用，為淬火處理創(chuàng)造有利條件。
所述步驟b中，將圈圓后的鋼板預熱到35(TC，在鋼板結合處對內(nèi)結合 面采用埋弧焊焊接，可以選用10Mn2焊絲作為其焊接材料進行焊接，保證 了圈圓淬火輥內(nèi)焊縫處具有足夠的強度；外結合面處采用含碳量為 0.47%~0.70%的碳鋼或含碳量為0.48% 0.70%的錳鋼或含碳量為 0.37%~0.54%的鉻鋼作為氬弧焊的焊接材料進行焊接，為了使圈圓淬火輥在 后續(xù)工藝中焊縫與母材鋼板的硬度可以達到一致， 一般可以選用以下牌號 中的任一種焊絲作為其焊接材料50、 60、 65、 50Mn、 60 Mn、 65 Mn、 40Cr、 50Cr、 60Cr。
所述步驟c中回圓處理是把圈圓焊接后的圈圓淬火輥立即進爐，從 35(TC加熱到650'C后保溫2小時，出爐進行回圓處理，再進爐在65(TC保 持2小時后隨爐冷卻到200°C,再次出爐自然冷卻。
所述步驟d中的淬火變形部形狀為端部為圓柱體，后部為錐度為 1° -3°的錐形體，后部錐形體小端直徑與端部圓柱體直徑相同，后部錐形
體的大端直徑與圈圓淬火輥中部圓柱體直徑相同。
所述步驟e中淬火處理是采用中頻淬火，淬火溫度為92(TC，感應圈的 移動速度為110mm/min，同時噴水冷卻。
所述步驟f中回火處理是將圈圓淬火輥在電爐內(nèi)加熱到270°C，保持3 個小時后出爐自然冷卻。
所述步驟g中，成型處理是對回火處理后的圈圓淬火輥車加工至要求 尺寸。
本發(fā)明采用氬弧焊焊接，較之一般使用的手工焊接，電弧熱量集中， 焊接速度快，熱影響區(qū)較窄，在與母材45#鋼板焊接時焊件變形小，焊縫抗 裂能力強、質量好，解決了圈圓淬火輥焊接部位易開裂的問題，采用含碳 量為0.47%~0.70%的碳鋼或含碳量為0.48%~0.70%的錳鋼或含碳量為 0.37%~0.54%的鉻鋼作為氬弧焊的悍接材料，其中碳鋼和錳鋼中含碳量較之 母材45#鋼的含碳量略高，是考慮到焊接過程中焊損的存在，為了使最終焊 縫的硬度和母材鋼板硬度一致，所以要采用含碳量略高的碳鋼和錳鋼；采 用鉻鋼作焊絲時，因為鉻鋼中的鉻可以增加焊縫的硬度，所以鉻鋼中含碳 量可以低于母材鋼板的含碳量，焊接后焊縫硬度達到HRC48 53，總之，圈 圓淬火輥的焊縫硬度在后續(xù)的加工過程中要和母材鋼板硬度達到一致，使 得圈圓淬火輥表面硬度均勻，同時，焊接后焊縫的機械性能和母材鋼板機 械性能也基本相同，表面顏色相同，達到了外形上的統(tǒng)一，由此可知，采 用氬弧焊焊接同時使用以上焊接材料，更好的保障了圈圓淬火輥焊接部位 不易開裂。
本發(fā)明的有益效果是用氬弧焊悍接鋼板外結合面處，焊縫抗裂能力強、質量好，很好的解決了圈圓淬火輥焊接部位易開裂的問題；在圈圓焊 接后的圈圓淬火輥兩端車加工淬火變形部，解決了淬火后薄壁易發(fā)生變形 的問題，大幅的提高了圈圓淬火輥成品的合格率，填補了國內(nèi)在這個技術 方面的空白，使得成本大大降低，具有很好的市場前景。
以下結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖l中(a)是圈圓淬火輥淬火前示意圖；(b)是原理上圈圓淬火輥在 淬火后發(fā)生的薄壁變形圖2中(a)是本發(fā)明解決薄壁變形這一難題所采用的淬火前準備示意 圖，在圈圓淬火輥的兩端車加工淬火變形部；
圖2中(b)是本發(fā)明在回火后得到了半成品示意圖2中(c)是本發(fā)明按照要求尺寸加工后得到的成品示意圖2中(d)是淬火變形部的局部放大圖。
具體實施例方式
以下是本發(fā)明在規(guī)定了具體尺寸下的實施例
一種圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，具有如下工藝過程
a、 圈圓采用壁厚為35mm的45#鋼板加熱到85(TC后進行圈圓，使 其外圈直徑為01512.5mm;
b、 焊接將圈圓后的鋼板預熱到350°C，在鋼板圈圓后的結合處對內(nèi) 結合面和外結合面分別進行焊接，內(nèi)結合面采用埋弧焊焊接，可以選用 10Mn2焊絲作為其焊接材料進行焊接；外結合面處采用氬弧焊焊接，采用 含碳量為0.47%~0.70%的碳鋼或含碳量為0.48%~0.70%的錳鋼或含碳量為
0.37%~0.54%的鉻鋼作為氬弧焊的焊接材料， 一般可以選用以下牌號中的任 一種焊絲作為其焊接材料50、 60、 65、 50Mn、 60 Mn、 65 Mn、 40Cr、 50 Cr、 60Cr。
c、 回圓把圈圓焊接后的圈圓淬火輥立即進爐，從350。C加熱到65(TC 后保溫2小時，出爐進行回圓處理，再進爐在65(TC保持2小時后隨爐冷卻 到20(TC，再次出爐自然冷卻。
d、 淬火前準備在經(jīng)過回圓處理的圈圓淬火輥的兩端車加工淬火變形 部，淬火變形部形狀為端部為外徑是①1508 mm、長度為40 mm的圓柱 體，后部為外徑從①1512.5mm到①1508 mm，長度為150 mm，錐度為1.72 °的錐形體，后部錐形體小端直徑與端部圓柱體直徑相同，后部錐形體的 大端直徑與圈圓淬火輥中部圓柱體直徑相同。
e、 淬火對圈圓淬火輥進行淬火處理，具體是采用中頻淬火，淬火溫 度為92(TC，感應圈的移動速度為110mm/min，同時噴水冷卻。
f、 回火對經(jīng)淬火處理后的圈圓淬火輥進行回火處理，具體是將圈圓 淬火輥在電爐內(nèi)加熱到270°C ，保持3個小時后出爐自然冷卻。；
g、 成型對回火處理后的圈圓淬火輥車加工至要求尺寸，要求尺寸是 剛體壁厚20mm，外圈直徑為①1500mm。


圖1是原理上圈圓淬火輥在淬火前后發(fā)生的薄壁變形圖，是圈圓淬火 輥在加工中存在一大技術難點。
圖2 (a)是本發(fā)明解決薄壁變形這一難題所采用的在圈圓淬火輥的兩 端車加工淬火變形部，(d)是淬火變形部的局部放大圖，采用了此種方案， 以致圈圓淬火輥在淬火后發(fā)生變形，大致變成所需的形狀，如圖(b)，最 后經(jīng)過成型加工，得到所需的尺寸，如圖(C)。
權利要求
1、一種圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征是具有如下工藝過程a、圈圓將45#鋼板加熱后進行圈圓；b、焊接對圈圓后的鋼板先進行預熱，再在圈圓后的結合處對內(nèi)結合面和外結合面分別進行焊接，外結合面處采用氬弧焊焊接；c、回圓對圈圓焊接后的圈圓淬火輥進行回圓處理；d、淬火前準備在經(jīng)過回圓處理的圈圓淬火輥的兩端車加工淬火變形部；e、淬火對圈圓淬火輥進行淬火處理；f、回火對經(jīng)淬火處理后的圈圓淬火輥進行回火處理；g、成型對回火處理后的圈圓淬火輥車加工至要求尺寸。
2、 根據(jù)權利要求1所述的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟 a中，將45弁鋼板加熱到85(TC后進行圈圓。
3、 根據(jù)權利要求1所述的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟b中，將圈圓后的鋼板預熱到35(TC，在結合處對內(nèi)結合面采用埋弧焊悍接；外 結合面處采用含碳量為0.47% 0.70%的碳鋼或含碳量為0.48%~0.70%的錳鋼或 含碳量為0.37%~0.54%的鉻鋼作為氬弧焊的焊接材料進行焊接。
4、 根據(jù)權利要求3所述的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述內(nèi)結 合面采用埋弧焊焊接可選用10Mn2焊絲作為其焊接材料。
5、 根據(jù)權利要求3所述的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的氬 弧焊焊接可以選用以下牌號中的任一種焊絲作為其焊接材料50、 60、 65、 50Mn、 60Mn、 65Mn、 40Cr、 50 Cr、 60 Cr。
6、 根據(jù)權利要求1所述的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟c中回圓處理是把圈圓焊接后的圈圓淬火輥立即進爐，從35(TC加熱到650'C后保溫2小時，出爐進行回圓處理，再進爐在65(TC保持2小時后隨爐冷卻到200°C， 再次出爐自然冷卻。
7、 根據(jù)權利要求1所述的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟 d中的淬火變形部形狀為端部為圓柱體，后部為錐度為1° -3°的錐形體，后部錐形體小端直徑與端部圓柱體直徑相同，后部錐形體的大端直徑與圈圓淬火輥 中部圓柱體直徑相同。
8、 根據(jù)權利要求1所述的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟 e中淬火處理是采用中頻淬火，淬火溫度為920°C，感應圈的移動速度為 110mm/min，同時噴水7令卻。
9、 根據(jù)權利要求1所述的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟 f中回火處理是將圈圓淬火輥在電爐內(nèi)加熱到270°C，保持3個小時后出爐自然 冷卻。
10、 根據(jù)權利要求l所述的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，其特征在于所述步驟 g中，成型處理是對回火處理后的圈圓淬火輥車加工至要求尺寸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄壁淬火輥的生產(chǎn)工藝，特別是一種用于冷薄板鍍鋅工藝線中的圈圓淬火輥的生產(chǎn)工藝，具有如下工藝過程a.圈圓；b.焊接對圈圓后的鋼板先進行預熱，再在圈圓后的結合處對內(nèi)結合面和外結合面分別進行焊接，外結合面處采用氬弧焊焊接；c.回圓；d.淬火前準備在經(jīng)過回圓處理的圈圓淬火輥的兩端車加工淬火變形部；e.淬火；f.回火；g.成型對回火處理后的圈圓淬火輥車加工至要求尺寸。本發(fā)明成功地解決了圈圓淬火輥在加工中存在的兩個技術難點，焊接部位易開裂和淬火后薄壁易發(fā)生變形的問題，大幅的提高了圈圓淬火輥成品的合格率，降低了成本。
文檔編號B23P15/00GK101168226SQ200710190530
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權日2007年11月30日
發(fā)明者劉青鋒 申請人:劉青鋒