[發明專利]空心薄壁輥表面淬火余量補償方法

有效

• 申請號: 201410510442.0
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN105525085B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 傅衛;尹武;蔣振華;譚興海
• 申請（專利權）人: 上海寶鋼工業技術服務有限公司
• 主分類號: C21D9/38
• 分類號: C21D9/38;C21D1/06
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 沈國良

本發明公開了一種空心薄壁輥表面淬火余量補償方法，即本方法在空心薄壁輥表面淬火前，根據輥徑和輥體長度在輥面制作SIN正弦函數補償曲線，使輥體中間最厚，往兩側逐漸減薄，輥體外表面呈拋物曲線形狀，其中SIN正弦函數補償曲線頂點幅高為1.5～8mm。本方法有效解決輥體表面淬火過程中基體組織相變收縮變形問題，確保輥面淬火硬度分布均勻，滿足空心薄壁輥的使用要求，避免了輥體報廢帶來的經濟損失。

技術領域

本發明涉及控制空心薄壁輥體淬火變形的方法，尤其涉及一種空心薄壁輥表面淬火余量補償方法。

背景技術

冷軋生產線的硬面輥，如張力輥、頂輥、轉向輥、去毛刺輥等均具有空心、輥壁薄、直徑在600-2000mm的特征，通常其輥面通過硬面層+噴涂或鍍鉻工藝技術制造。這類硬面輥的輥體可通過堆焊或鍛造的方法制作，但制作成本較高。近來開發的圈圓焊接淬火輥體因其采用薄鋼板卷板加工，輥身初始壁厚較薄，節省了原材料成本和大量機械加工去除多余材料的成本。因其較低的成本使該產品具有良好的市場競爭優勢和應用推廣前景。其中該類輥子的硬面層通常通過對輥身表面淬火獲得。但由于該類輥體擁有的薄壁空心結構，使其在表面淬火過程中因輥身基體組織相變收縮會發生淬火變形現象，從而造成后續機械加工余量不足或者因整個輥面變形不均勻，造成后續加工后輥面淬火硬度分布不均勻，無法滿足產品使用要求，造成整個輥體報廢而帶來較大的經濟損失。因此，輥體表面淬火變形控制是此類薄壁空心輥制作的瓶頸和難題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種空心薄壁輥表面淬火余量補償方法，本方法有效解決輥身表面淬火過程中基體組織相變收縮變形問題，確保輥面淬火硬度分布均勻，滿足空心薄壁輥的使用要求，避免了輥體報廢帶來的經濟損失。

為解決上述技術問題，本發明空心薄壁輥表面淬火余量補償方法，針對輥體直徑φ處于600mm≤φ≤1000mm范圍、輥體壁厚t處于25mm≤t≤50mm范圍的空心薄壁輥，輥體表面淬火前在輥面加工制作SIN正弦函數補償曲線，補償曲線公式為,其中h為補償曲線頂點幅值，根據輥身壁厚t和后續淬火工藝參數選擇1.5<h<8mm；L為補償曲線弦長，即輥體長度；y為輥面高度坐標；x為輥體長度坐標；使得輥體中間最厚，往兩側逐漸減薄，輥體外表面呈拋物曲線形狀。

本方法針對輥體直徑φ處于1000mm≤φ≤2000mm范圍；輥身壁厚t處于25mm≤t≤50mm范圍的空心薄壁輥，制作若干圈形支撐筋板并且平行間隔設于空心薄壁輥內圈，將空心薄壁輥在長度方向分隔為多段，在空心薄壁輥表面淬火前，根據輥徑φ和各段的長度l在各段表面加工制作SIN正弦函數補償曲線，補償曲線公式為，其中h’為補償曲線頂點幅值，根據輥身壁厚t和后續淬火工藝參數選擇1.5<h’<6mm；l為間隔段長度，y’為間隔段輥面高度坐標，x’為間隔段長度坐標，使得各間隔段中間最厚，往兩側逐漸減薄，輥身外表面呈多段拋物曲線形狀。

由于本發明空心薄壁輥表面淬火余量補償方法采用了上述技術方案，即本方法在空心薄壁輥表面淬火前，根據輥徑和輥體長度在輥面制作SIN函數曲線，使輥體中間最厚，往兩側逐漸減薄，輥體外表面呈拋物曲線形狀。本方法有效解決輥體表面淬火過程中基體組織相變收縮變形問題，確保輥面淬火硬度分布均勻，滿足空心薄壁輥的使用要求，避免了輥體報廢帶來的經濟損失。

附圖說明

下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明：

圖1為本發明空心薄壁輥表面淬火余量補償方法的示意圖；

圖2為經本補償方法后輥身變形示意圖；

圖3為本補償方法采用若干圈形支撐筋板作淬火余量補償示意圖；

圖4為采用若干圈形支撐筋板作淬火余量補償后輥身變形示意圖。

具體實施方式