[发明专利]钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢板开卷线辊子的焊接工艺方法，尤其涉及一种可保证工件硬度要求的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法。 

背景技术

目前为保证焊接辊子表面硬度，通常采用两种方法生产制造：一种是采用20号钢管与轴头焊接，精加工后渗氮处理；另一种是采用45号钢管与轴头焊接，焊接后淬火，然后表面精磨。第一种方法有制造周期长，生产成本高的缺点；第二种方法淬火工艺难于控制，易造成表裂纹，从而导致整体报废。 

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种可有效增强工件硬度的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法。 

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案： 

本发明的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法，其特别之处在于，包括以下步骤： 

a.清理，对作为辊子轴体的钢管件、轴头上需焊接的部位进行焊接前的清理，所述钢管件的材料为45号钢，所述的轴头为16Mn材料； 

b.淬火，对钢管件进行焊接前的淬火处理，淬火温度为780～900℃； 

c.预热，在焊接前，首先对钢管件的焊接区预热至130～170℃的范围内； 

d.焊接，在焊接的过程中，通过降温装置控制管件的表面温度在150～180℃之间，控制每次焊接时焊接区的温度在120～150℃之间； 

e.冷却，焊接完毕后，焊缝区温度在140～180℃之间时停止降温装置的工作，使其冷缓至室温。 

本发明的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法，所述的钢管件的材料为45号钢，所述的轴头的材料为16Mn，这两种材料来进行制作开卷线辊子时采用这种工艺方法可达到良好的效果。 

本发明的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法，淬火后对钢管件进行回火处理，回火温度为170～190℃，采用170～190℃的温度进行回火可使管件的硬度更佳。 

本发明的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法，所述的预热工具为火焰烤具。 

本发明的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法，所述的焊接方法为CO₂气体保护焊多层多道焊进行焊接，多层多道焊接的可使钢管件和轴头之间焊接的更加牢固。 

本发明的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法，所述的降温装置为设置在焊接部位距离管件端部20mm至50mm的喷水工装，采用工装将焊接件竖直固定以便在平焊位置焊接，在距离管件端部安装喷水工装，使喷水口距离管件端部的距离为20mm至50mm。 

本发明的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法，焊接时的焊接电流为200～250A，电压为23～28V，气体流量为2025L/Min。 

本发明的钢卷开卷机的钢辊焊接过程中硬度控制方法，所述的各步骤的测温仪器为红外线测温仪。 

本发明的有益效果是：(1)操作简单、制造成本低、生产周期短；(2)可有效的提高加工工件表面的硬度，使其不低于单位HRC53。 

附图说明

图1为本发明的焊接步骤中工件的位置结构示意图。 

图中：1钢管件，2轴头，3喷水工装。 

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。 

具体实施例1，选用的材料是45号钢管件1，16Mn轴头2，按照如下工艺步骤进行焊接： 

a.清理，对作为辊子轴体的45号钢管件1、16Mn轴头2上需焊接的部位进行焊接前的清理，除去其焊接区域的铁锈等污物； 

b.淬火，对45号钢管件进行焊接前的淬火处理，淬火温度为850℃，淬火后对钢管件进行回火处理，回火温度为180℃； 

c.预热，在焊接前，首先对钢管件的焊接区预热至150℃； 

d.焊接，在焊接的过程中，利用焊接工装将钢管件1竖直固定以便在平焊位置焊接，在距离管件端部安装喷水工装3，使喷水口距离管件端部的距离为40mm，通过喷水工装3控制管件的表面温度在170℃，控制每次焊接时焊接区的温度在140℃； 

e.冷却，焊接完毕后，焊缝区温度在160℃时停止降温装置的工作，使其冷缓至室温。 

试验过程中测量的有关数据，第一、二轴头焊接于钢管件的两端。 

第一轴头和管件焊接时的温度测量数据，单位℃。 

第二轴头和管件焊接时的温度测量数据，单位℃。