CN106694659A - 一种去毛刺辊及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种去毛刺辊及其制造方法，基体材料采用GCr15轴承钢，其特征在于，所述去毛刺辊采用锥度辊型设计，锥度比例设定为500：1-100:1，有效压边量设定为10-30mm。对闪镀镍处理后的工件喷涂碳化钨粉末，碳化钨涂层粉末成分：Co含量10-15％,C含量4.5-6％，其余为W，涂层厚度100～200μm。所述去毛刺辊可以有效去除冷轧带钢两边的切边毛刺，提高钢带边部的平整度，通板长度可以达到4000公里以上，有效减少因更换压毛刺辊造成的机组停机，提高生产效率。所述去毛刺辊结构简单，可提高去除冷轧薄板钢带切边毛刺的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及冶金冷轧领域，具体地，本发明涉及一种去毛刺辊及其制作方法。
背景技术
毛刺是冷轧带钢产品的缺陷，在冷轧板切边过程中产生的毛刺如果不能得到有效去除，会在带钢表面产生划痕、辊印、凹坑和落槽印等缺陷，影响正常使用。在冷轧薄钢带中，对冷轧钢带的质量要求很高，其边部所产生的毛刺长度要求不大于板厚的1/10。通常使用压毛刺辊对毛刺进行处理，以减少冷轧板边部毛刺。
通常的机组压毛刺辊辊型为平辊，材质常用普通轴承钢。在正常生产情况下，通板长度2,000公里左右就需要停机更换，因此影响机组生产效率。
另外，这种平辊辊形在使用过程中，对压边量和压力要求很高，压边量大会使带钢边部产生压痕印，压边量小则毛刺压不到，毛刺无法得到有效去除；压力大则辊面落槽产生划痕，积尘后使冷轧板产生边部凹坑或辊印缺陷，直接影响冷轧板的实物质量以及后续接触的橡胶辊的边部的落槽情况。
申请号为“200720088937.4”的实用新型公开了一种去毛刺辊，它包括辊体,辊体上设有轴孔,其特征在于:辊体的辊面为球面。本实用新型具有去毛刺效果好的特点。但因其工作面为球形，与带钢接触部分只能是同一位置的先接触，材质也仅为普通合金钢，耐磨效果差，使用寿命短。
申请号为“201120007046.8“的中国实用新型专利公开了一种去毛刺辊，根据该去毛刺辊,其轴向截面为锥形或梯形，由此解决了去毛刺辊发热量大,轴承易于损坏卡死的现象等问题。但该去毛刺辊未涉及去毛刺辊材质和表面处理技术，从而存在辊面耐磨效果差、使用寿命短等问题；
申请号为“201320219164.4”的中国实用新型专利公开了一种去毛刺辊，该去毛刺辊包括本体，在本体的上部装有刀头，在本体的下部装有水冷系统，在本体的两侧设有由圆钢构成的安装座。另外，在该去毛刺辊上安装有水冷系统，将高压冷却水引入刀头安装座内，对刀杆和刀杆套进行冷却。由此在将刀头的热量带走，维持刀头装置安装配合精度不变的同时，维持刀头的硬切削性不变，保持长久的切削性能。根据该实用新型技术方案，钢厂钢坯出炉后进行毛刺切割,在不再降温的条件下,直接去除毛刺，不但提高了产能，而且节约了能源；具有结构简单合理、操作方便安全、去除效果好的特点。但该实用新型的适用场合是各钢铁企业去除钢锭表面的毛刺和氧化皮，而不能用于去除冷轧带钢边部的细小毛刺。
申请号为“201410236797.5”的中国实用新型专利公开了一种分段式去毛刺辊，所述分段式去毛刺辊包括辊体、离心甩块、连接轴，在辊体上设有凸缘，离心甩块上设有偏离离心甩块中心的通孔，连接轴穿过离心甩块上的通孔并固定在所述凸缘上。根据该分段式去毛刺辊，离心甩块被甩起时的回转直径大于凸缘旋转时的回转直径；所述连接轴的轴线与所述辊体轴线平行，将轴向相邻的一个以上连接轴分为一段，同一段的连接轴同轴，相邻段的连接轴不同轴。但该分段式去毛刺辊的适用场合为可有效清除连铸板坯火焰切割时遗留下的氧化渣和毛刺，同样不能用于去除冷轧带钢边部的细小毛刺。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种去毛刺辊，所述去毛刺辊去除冷轧薄板钢带切边毛刺，使用寿命长，结构简单，可以有效去除冷轧带钢两边的切边毛刺，提高钢带边部的平整度，通板长度可以达到4000公里以上，有效减少因更换压毛刺辊造成的机组停机，提高生产效率。
本发明的去毛刺辊技术方案如下：
一种去毛刺辊，基体材料采用GCr15轴承钢，其特征在于，所述去毛刺辊采用锥度辊型设计，锥度比例为500：1-100:1，有效压边量为10-30mm。进行生产时，根据带钢宽度调整去毛刺辊与带钢边部的接触位置，使得接触面由小头至大头逐步逼近，不仅有利于延长去毛刺辊使用寿命，而且因小头部分磨损面磨损后高度降低，不与带钢表面产生接触，不会在带钢边部产生落槽印和辊印缺陷。该锥形去毛刺辊使得去毛刺辊与带钢的接触从现有的面接触改为线接触，从而减少了高速状态下热量的产生，也解决了去毛刺辊发热量大，轴承易于损坏卡死的现象，另外还解决了去毛刺辊在去毛刺的过程中，在带钢边部造成印痕的问题。
根据本发明的去毛刺辊，其特征在于，所述去毛刺辊经表面预处理及表面预处理后的工件表面镀镍处理，在工件表面形成10-50μm的薄镍层。
所述镀镍处理为闪镀镍处理，在工件表面形成10-50μm的薄镍层，可提高工件基体与碳化钨涂层的结合力。
根据本发明的去毛刺辊，优选的是，所述去毛刺辊经表面预处理及表面预处理后的工件表面镀镍处理，在工件表面形成20-30μm的薄镍层。
根据本发明所述的去毛刺辊，其特征在于，所述表面预处理包括喷砂，喷砂后表面粗糙度为Ra5～7μm。
根据本发明的去毛刺辊，其特征在于，所述去毛刺辊在工件表面镀镍处理之后进行喷涂处理，将碳化钨粉末喷涂到工件表面，所述碳化钨涂层粉末成分：Co含量10-15％,C含量4.5-8％，W含量77-85％，其余为不可避免的杂质。
根据本发明的去毛刺辊，其特征在于，预热处理后进行喷涂处理，喷涂碳化钨涂层粉末，所述碳化钨涂层粉末成分：Co含量10-15％，C含量4.5-6％，W含量80-85％，其余为不可避免杂质。
根据本发明的去毛刺辊，其特征在于，所述碳化钨涂层厚度为140-150μm。
根据本发明的去毛刺辊，其特征在于，所述喷涂处理后的表面粗糙度为Ra0.8～1.2μm。
本发明提供一种去毛刺辊的制造方法，去毛刺辊基体材料采用GCr15轴承钢，其特征在于，所述去毛刺辊经表面预处理，
表面预处理后的工件表面经镀镍处理，
所述去毛刺辊采用锥度辊型设计，锥度比例为500：1-100:1，有效压边量为10-30mm。
根据本发明所述的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，所述去毛刺辊经表面预处理，表面预处理后的工件表面经镀镍处理，在工件表面形成20-30μm的薄镍层。
根据本发明所述的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，所述表面预处理包括喷砂，喷砂后表面粗糙度Ra5～7μm。
根据本发明所述的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，所述去毛刺辊在工件表面镀镍处理之后进行喷涂处理，将碳化钨粉末喷涂到工件表面，所述碳化钨涂层粉末成分：Co含量10-15％,C含量4.5-8％，W含量77-85％，其余为不可避免的杂质，
涂层厚度为100～200μm。
根据本发明所述的去毛刺辊的制造方法，所述镀镍处理工艺如下：
镀液成分：氯化镍250～350g/L，盐酸180～250mL/L；电镀参数：电镀温度：20～40℃，阴极电流密度2～6A/dm2。
根据本发明所述的去毛刺辊的制造方法，镀镍预热温度：80-120℃；镀镍预热时间：20-40min。
根据本发明的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，所述碳化钨涂层粉末成分：Co含量10-15％，C含量4.5-6％，W含量80-85％，其余为不可避免杂质。
根据本发明的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，所述喷涂处理后的表面粗糙度Ra0.8～1.2μm。
根据本发明所述的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，
喷涂处理工艺包括：
碳化钨涂层粉末喷涂距离100-300mm,送粉速率50-100g/min,送粉气体压0.2-0.5Mpa，粉末粒子速率100-300m/s,氧气流量20-40m3/h，煤油流量0.02-0.04m3/h。
根据本发明所述的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，喷涂后进行表面修磨，确保表面粗糙度Ra0.8～1.2μm。
根据本发明的去毛刺辊的制造方法，镀镍以后进行预热处理，以消除工件表面的水分和湿气,提高喷涂粒子与工件接触时的界面温度,提高涂层与基体的结合强度；减少因基材与涂层材料的热膨胀差异造成的应力而导致的涂层开裂。
优选的是，根据本发明的去毛刺辊的制造方法，镀镍预热温度：80-120℃；镀镍预热时间：20-40min。
根据本发明的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，喷涂后进行表面修磨，确保表面粗糙度Ra0.8～1.2μm。
根据本发明的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，所述碳化钨涂层140-150μm。
根据本发明，成品去毛刺辊宏观硬度R15N实测值为80-90，显微硬度HV0.3硬度实测值为800-1400(以往硬度为600)，且经实际使用验证，表面涂层不脱落，使用寿命由通板长度2000公里左右大幅提高至4000-6000公里,有效减少因更换压毛刺辊造成的机组停机，提高生产效率。
具体实施方式
实施例
实施例1：
基体材料采用GCr15轴承钢，锥度比例500：1，有效压边量为20mm，表面处理过程如下：
成品去毛刺辊宏观硬度R15N实测值为83，显微硬度HV0.3硬度实测平均值为860，且经实际使用验证，表面涂层不脱落，使该压毛刺辊成品在宝钢一条冷轧后处理机组上进行试用，通板长度4400公里。
实施例2：
基体材料采用GCr15轴承钢，锥度比例500：1，有效压边量为20mm，表面处理过程如下：
成品去毛刺辊宏观硬度R15N实测值为86，显微硬度HV0.3硬度实测平均值为980，且经实际使用验证，表面涂层不脱落，使该压毛刺辊成品在宝钢一条冷轧后处理机组上进行试用，通板长度5200公里。
实施例3：
基体材料采用GCr15轴承钢，锥度比例500：1，有效压边量为20mm，表面处理过程如下：
根据本发明，成品去毛刺辊宏观硬度R15N实测值为89，显微硬度HV0.3，硬度实测平均值为1140，且经实际使用验证，表面涂层不脱落，使该压毛刺辊成品在宝钢一条冷轧后处理机组上进行试用，通板长度5600公里。
Claims (12)
1.一种去毛刺辊，基体材料采用GCr15轴承钢，其特征在于，所述去毛刺辊采用锥度辊型设计，锥度比例为500：1-100:1，有效压边量为10-30mm。
2.如权利要求1所述的去毛刺辊，其特征在于，所述去毛刺辊经表面预处理及表面预处理后的工件表面镀镍处理，在工件表面形成10-50μm的薄镍层。
3.如权利要求1所述的去毛刺辊，其特征在于，所述表面预处理包括喷砂，喷砂后表面粗糙度为Ra5～7μm。
4.如权利要求1所述的去毛刺辊，其特征在于，所述去毛刺辊在工件表面镀镍处理之后进行喷涂处理，将碳化钨粉末喷涂到工件表面，所述碳化钨涂层粉末成分：Co含量10-15%,C含量4.5-8%，W含量77-85%，其余为不可避免的杂质。
5.如权利要求4所述的去毛刺辊，其特征在于，预热处理后进行喷涂处理，喷涂碳化钨涂层粉末，所述碳化钨涂层粉末成分：Co含量10-15%，C含量4.5-6%，W含量80-85%，其余为不可避免杂质，所述碳化钨涂层厚度为140-150μm。
6.一种去毛刺辊的制造方法，去毛刺辊基体材料采用GCr15轴承钢，其特征在于，所述去毛刺辊经表面预处理，
表面预处理后的工件表面经镀镍处理，在工件表面形成10-50μm的薄镍层，
所述去毛刺辊采用锥度辊型设计，锥度比例为500：1-100:1，有效压边量为10-30mm。
7.如权利要求6所述的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，所述表面预处理包括喷砂，喷砂后表面粗糙度Ra5～7μm。
8.如权利要求6所述的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，所述去毛刺辊在工件表面镀镍处理之后进行喷涂处理，将碳化钨粉末喷涂到工件表面，所述碳化钨涂层粉末成分：Co含量10-15%,C含量4.5-8%，W含量77-85%，其余为不可避免的杂质，
涂层厚度为100～200μm。
9.如权利要求6所述的去毛刺辊的制造方法，所述镀镍处理工艺如下：镀液成分：氯化镍250～350g／L，盐酸180～250mL／L；
电镀参数：电镀温度：20～40℃，阴极电流密度2～6A/dm2。
10.如权利要求6所述的去毛刺辊的制造方法，镀镍预热温度：80-120℃；镀镍预热时间：20-40min。
11.如权利要求6所述的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，所述喷涂处理工艺包括：
碳化钨涂层粉末喷涂距离100-300mm,送粉速率50-100g/min,送粉气体压0.2-0.5Mpa，粉末粒子速率100-300m/s,氧气流量20-40m3/h，煤油流量0.02-0.04m3/h。
12.如权利要求6的去毛刺辊的制造方法，其特征在于，喷涂后进行表面修磨，确保表面粗糙度Ra0.8～1.2μm。
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