[发明专利]瓦楞辊复合热处理装置以及方法

说明书

技术领域

本发明属于热处理技术领域，具体涉及一种将几种热处理方法结合起来处理的一种瓦楞辊复合热处理装置以及方法。

背景技术

瓦楞辊在使用过程中，由于瓦楞原纸在瓦楞辊间轧压成型时，原纸滑过楞齿的齿顶部，有相对运动，对齿顶部有磨损。磨损因素有三，一是原纸上所含矿物质随原纸一起在齿顶摩擦而过；二是原纸上所夹杂、嵌入的硬性微粒如细砂、灰尘等对瓦楞辊齿表面的“针刺”作用；三是空车运行或断纸时，两瓦楞辊齿面直接接触，导致金属对金属的硬碰硬线性高副接触。三者构成了瓦楞辊楞齿表面点蚀、剥落、细微裂纹等失效形式。因此瓦楞辊楞齿表面应满足表面要光洁、超硬、耐磨等的要求。瓦楞辊热处理工艺是保证瓦楞辊内在质量和使用寿命的关键工序，目的是改善瓦楞辊的耐磨性和表面硬度，使瓦楞辊耐磨，提高瓦楞辊的工作寿命。目前我国瓦楞辊制造厂主要采用渗氮或渗氮后加镀普通铬的工艺。在渗氮工序中，瓦楞辊存在以下特点：①渗氮后的瓦楞辊不需要任何机械加工可直接镀铬，在铬层厚度≤0.08mm时，结合力情况优良，可达到国家标准，节省了30％的成本，极大地提高了工件质量。②工艺简单，技术成熟易于操作。③氮化处理温度低，变形很小，它与渗碳、感应表面淬火相比，变形小得多。

传统的单一热处理工艺存在以下几个问题：①硬化层薄，并且较脆，易造成瓦楞纸板生产线在高速行进的熨烫弯曲成形过程中，楞顶相对位移产生磨擦、挤压，使楞齿顶部剧烈磨损，逐渐由圆弧变成平头，或楞面产生麻坑和凹陷致使瓦楞辊使用寿命短，经济效益差；②硬度梯度陡而不能承受较大接触应力和冲击等缺点。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种将几种热处理方法结合起来处理的一种瓦楞辊复合热处理装置以及方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种瓦楞辊复合热处理装置，述装置包括密闭的井式氮化炉，需要处理的工件瓦楞辊设置在密闭的井式氮化炉中，所述井式氮化炉上开有两个孔，所述两个孔分别为通入氨气和二氧化碳的孔，所述两个孔的每个上连接有一路管道，两路管道分别为通入氨气和二氧化碳的管道，通入氨气的管道上由远离井式氮化炉到靠近井式氮化炉依次设置有氨气阀门和氨气流量表；通入二氧化碳的管道上由远离井式氮化炉到靠近井式氮化炉依次设置有二氧化碳阀门和二氧化碳流量表，所述井式氮化炉上还安装有温度计。

一种处理瓦楞辊的方法，所述方法包括如下步骤：

（1）.将瓦楞辊放置在密闭的井式氮化炉中，

（2）.对井式氮化炉进行升温，从室温升至200°C并保温0.5-1.5小时，

（3）.对井式氮化炉再进行升温，从200°C至300°C，并保温0.5-1.5小时，

（4）.对井式氮化炉再进行升温，从300°C至450°C，并保温0.5-1.5小时，

（5）.打开氨气阀门通氨气，观察氨气流量表，当氨气流量表的指示达到设定的要求时，开始点火，直至温度计指示为520°C±10°C时，关闭氨气阀门，

（6）.打开二氧化碳阀门通二氧化碳，当二氧化碳流量表指示为0.3MPa时，再打开氨气流量表；碳氮强渗开始；共渗到设定的时间后，关闭二氧化碳阀门并继续通氨气，流量减小到0.8m³/h±0.1m³/h，进行扩散0.8-1.2小时直至结束；

（7）.当井式氮化炉炉冷至450°C±10°C后，关闭氨气阀门和二氧化碳阀门进行空冷；

（8）.然后将渗过氮的瓦楞辊放到回火炉中进行低温去应力，消除氮化过程中产生的应力；低温回火后，瓦楞辊的辊面温度在150～200℃时，进行超音频淬火处理；

（9）.根据瓦楞辊的规格，选定合适的喷水圈和感应圈，并按工艺参数调整喷水圈和感应圈之间的距离为6~10mm，喷水圈和感应圈与瓦楞辊之间的间隙为2.5~4mm，并将PAG淬火液浓度控制在3.5%~4%范围内，压力控制在0.2~0.6MPa；然后将瓦楞辊以4~7转/分，工进速度为1~3转/分进行超音频淬火。

在本发明的具体实施例子中，所述步骤（2）中：从室温升至200°C并保温1小时；所述步骤（3）中：从200°C至300°C，并保温1小时；所述步骤（4）中：从300°C至450°C，并保温1小时。

在本发明的具体实施例子中，所述步骤（5）中：所述设定的要求是1.6m³/h～2.0m³/h。

在本发明的具体实施例子中，所述步骤（6）中：所述共渗到设定的时间为：8～10小时。