CN113278959A - 一种沉没辊的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种沉没辊的生产方法，包括以下步骤：S1、沉没辊本体圆周表面的左右螺旋槽加工；S2、沉没辊表面喷砂处理；S3、沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂底层加工；S4、沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂中层加工；S5：沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂表层加工。本发明的生产工艺中，在沉没辊本体的表面形成了反向螺旋的左右螺旋槽，降低了锌渣在槽底的附着，从而延长了沉没辊的使用寿命。本发明缩短了螺距并将槽截面设计成圆弧槽的形式，能够很好地解决沟槽纹路转印到钢板上的问题。本发明采用了采用了步骤S3、步骤S4、步骤S5的喷涂方法，对槽内的喷涂厚度相对比较均匀。

Description

一种沉没辊的生产方法
技术领域
本发明涉及热镀锌处理设备技术领域，具体是涉及一种沉没辊的生产方法。
背景技术
为了提升钢板的防腐蚀，在其表面进行热镀锌处理，在钢板的表面形成了镀锌层，把这种钢板称为镀锌钢板，比如汽车的车身和车架所使用的钢板就是镀锌钢板。镀锌钢板大致可分为两种：一种是熔锌处理后加热镀锌层的GA钢板；另一种是熔锌处理后不加热镀锌层的GI钢板。
在生产镀锌钢板时，镀锌处理的质量是非常重要的。将钢板连续浸泡在约500℃的熔融锌液中进行处理，在熔融锌液中设置有用于改变钢板行进方向的辊，一般称为“沉没辊”。沉没辊的表面结构对镀锌处理的质量有很大的影响，利用现有的沉没辊进行镀锌处理时，存在以下缺陷：一是容易出现沉没辊与钢板间的打滑，从而损伤钢板的表面；二是沉没辊的辊体一般为不锈钢材质，不锈钢材质的辊体浸在熔融的锌液中，会发生显著的腐蚀；三是沉没辊与钢板在高温环境下，其间还容易出现磨损。
为了解决上述问题，国家知识产权局于2014年4月23日公开了公开号为CN103741090A的专利文献，沉没辊和稳定辊表面涂层的喷涂方法，按以下步骤进行：工件的预处理：取出已加工成品符合要求的沉没辊或稳定辊，辊子长度为1900mm，直径为φ760～800mm，对其需要喷涂的部位表面进行喷涂前表面处理，采用车削加工或磨削加工方法以获得清洁、符合喷涂工艺要求的表面质量，如发现表面有凹坑、麻点等缺陷，进行补焊修复，然后再次进行精车或磨削加工。喷砂处理，以利于获得涂层与基体之间牢固的结合力。喷涂作业：将预处理完成的工件固定在专用的夹具上，喷涂前工件空转预热至120～250℃，选用喷涂材料为WC-12%Co粉，采用超音速喷涂设备，紧接着进行喷涂，喷涂结束后工件继续空转缓冷，防止变形，喷涂工艺参数控制范围如下：1）氧气流量为750～950 L/min；2）载气流量为2×（5～7）L/min；3）燃料流量为20～25 L/h；4）燃烧室压力为0.8～1.0MPa；5）喷射距离为300～350mm；6）辊子水平转动，转动速度为35～45 rpm；7）喷枪左右移动，移动速度为3～4.5mm/s；8）喷涂层数为15～25，每遍完成后间歇5min，再进行下一遍喷涂；涂层表面清理、粗糙度调整：工件喷涂完成后，涂层在空气中冷却并进行表面处理，羽布抛光机清除表面粘附裸粒，调整表面粗糙度达Ra3.5～5μm，同时初步测量涂层的厚度；封孔处理：将封孔剂均匀涂刷于涂层表面，置于加热炉中进行加热固化处理，加热炉固化加热温度为400℃～500℃，保温1.5～3小时；动平衡试检验：在动平衡机上按图纸设计要求对辊体动平衡状态进行测量并修正，以符合图纸设计要求；检验包装：动平衡检验结束后即可进行产品最终检验及包装。
上述专利文献，选用WC-12%Co粉作为喷涂材料在沉没辊的表面进行喷涂，形了耐磨防腐层，解决了沉没辊在熔融锌液中的出现的腐蚀和磨损问题；尽管在沉没辊的表面开有沟槽，解决了沉没辊与钢板间的打滑问题，但是在实际工作中，存在以下缺陷：一是沉没辊表面的沟槽纹路时常发生转印到钢板上的现象，从而降低了钢板的品质；二是现有的沉没辊的使用寿命短，原因是在沉没辊表面的沟槽底部附着有锌渣，随着产线的运行，锌渣会在沟槽底部较快的堆积，锌渣一旦填满沟槽，锌渣就会对镀锌钢板的表面造成划伤，此时沉没辊就不能再继续使用了，因锌渣在沟槽底部堆积的较快，才会造成沉没辊的使用寿命很短的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提出一种沉没辊的生产方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种沉没辊的生产方法，包括以下步骤：
步骤S1、沉没辊本体圆周表面的左右螺旋槽加工：将沉没辊本体夹装在车床上，车床带动沉没辊本体旋转，车刀从沉没辊本体的一端沿着沉没辊本体的轴线方向移动，车刀在沉没辊本体的圆周表面进行螺旋槽加工，当车刀移动到沉没辊本体的中部时，车刀停止移动，沉没辊本体停止转动，完成沉没辊本体圆周表面的左螺旋槽加工；启动车床带动沉没辊本体开始反向转动，车刀继续沿着原来的方向移动进行螺旋槽的加工，当车刀移动到沉没辊本体的另一端时，关闭车床，完成沉没辊本体圆周表面的右螺旋槽加工，左螺旋槽和右螺旋槽结构相同，螺旋方向相反；
步骤S2、沉没辊表面喷砂处理：使用喷砂机和回转装置对沉没辊表面进行喷砂处理；
步骤S3、沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂底层加工：具体包括以下步骤：S31、底层第一遍90°角喷涂：将喷砂处理后的沉没辊夹装到防腐耐磨涂层喷涂设备上，调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成90°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪90°角的底层第一遍喷涂；S32、底层第二遍60°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成60°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪60°角的底层第二遍喷涂；S33、底层第三遍70°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成70°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪70°角的底层第三遍喷涂；S34、底层第四遍110°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成110°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪110°角的底层第四遍喷涂；S35、底层第五遍120°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成120°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，沉没辊表面的喷枪120°角的第五遍喷涂结束后，完成沉没辊表面防腐耐磨涂层的底层加工；
步骤S4、沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂中层加工：具体包括以下步骤：S41、中层第一遍90°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成90°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪90°角的中层第一遍喷涂；S42、中层第二遍65°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成65°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪65°角的中层第二遍喷涂；S43、中层第三遍75°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成75°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪75°角的中层第三遍喷涂；S44、中层第四遍105°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成105°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪105°角的中层第四遍喷涂；S45、中层第五遍115°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成115°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，沉没辊表面的喷枪115°角的第五遍喷涂结束后，完成沉没辊表面防腐耐磨涂层的中层加工；
步骤S5：沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂表层加工：具体包括以下步骤：S51、表层第一遍90°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成90°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪90°角的表层第一遍喷涂；S52、表层第二遍70°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成70°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪70°角的表层第二遍喷涂；S53、表层第三遍80°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成80°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪80°角的表层第三遍喷涂；S54、表层第四遍100°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成100°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪100°角的表层第四遍喷涂；S55、表层第五遍110°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成110°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，沉没辊表面的喷枪110°角的第五遍喷涂结束后，完成沉没辊表面防腐耐磨涂层的表层加工。
进一步地，所述的步骤S1中，左右螺旋槽为圆弧槽，左右螺旋槽的槽口处的拐角为圆弧角。
进一步地，所述的步骤S1中的左螺旋槽和右螺旋槽：螺距均为12mm，槽深均为1.00mm，圆弧槽的槽宽均为8.17mm，圆弧槽的圆弧半径为5.0mm，左右螺旋槽的槽口处圆弧角的圆弧半径为5.0mm。
进一步地，所述的步骤S2中，沉没辊表面喷砂处理后的粗糙度Ra为3.8。
进一步地，所述的步骤S3中，喷枪的氧气流量为700L/min；载气流量为9L/min；燃料流量为18L/h；燃烧室压力为0.8MPa；喷射距离为280mm；沉没辊水平转动的转速为30rpm；喷枪的移动速度为4.5mm/s。
进一步地，在步骤S4中，喷枪的氧气流量为720L/min；载气流量为15L/min；燃料流量为19L/h；燃烧室压力为0.85MPa；喷射距离为280mm；沉没辊水平转动的转速为35rpm；喷枪的移动速度为5.5mm/s。
进一步地，所述的步骤S5中，喷枪的氧气流量为740L/min；载气流量为16L/min；燃料流量为17L/h；燃烧室压力为0.9MPa；喷射距离为280mm；沉没辊水平转动的转速为32rpm；喷枪的移动速度为5.0mm/s。
进一步地，还包括步骤S6、沉没辊表面防腐耐磨涂层的封孔：耐磨涂层喷涂完成后，将封孔剂涂在沉没辊防腐耐磨涂层的表面，用以将防腐耐磨涂层中的孔隙封闭。
进一步地，还包括步骤S7、沉没辊表面防腐耐磨涂层的加热烧结：将封孔处理后的沉没辊置入加热炉中进行加热：加热时间为5小时，加热温度为500℃。
进一步地，还包括步骤S8、沉没辊表面防腐耐磨涂层的封孔检测：使用标准色卡与加热烧结后的沉没辊辊面的颜色进行比对，找出与沉没辊辊面颜色最接近的标准色卡颜色，通过该标准色卡颜色所对应的色相值，来判定耐磨涂层的封孔是否合格。
本发明的有益效果在于：
本发明的生产工艺中，在沉没辊本体的表面形成了反向螺旋的左右螺旋槽，这种左右对称的双螺旋结构，沉没辊在转动的过程中，不仅使锌液能在螺旋槽中使锌液流动起来，而且能沿着左螺旋槽和右螺旋槽向沉没辊的两端流动，还缩短了锌渣在螺旋槽中的停留时间（如果在沉没辊的表面只有一个螺旋槽的话，锌渣会从沉没辊的一端流向另一端，在螺旋槽中的最长流动时间就会增加一倍），大大降低了锌渣在槽底的附着，延长了锌渣在槽底堆满的时间，从而延长了沉没辊的使用寿命，利用本发明生产工艺生产出来的沉没辊与现有的沉没辊相比，使用寿命延长了60%至75%。
本发明对沟槽型结构的槽截面形状进一步优化设计并按照该槽型专门设计了相应的车刀，将槽截面设计成圆弧槽的形式，避免出现死角，并大大缩短了螺距，经过多次实验，槽宽为8.17mm，螺距为12mm时，能够很好地解决现有技术中所存在的沟槽纹路转印到钢板上的问题，从而大大提高了钢板的品质。
针对本发明创新的槽型结构，专门研发了防腐耐磨涂层的喷涂方法，采用了5遍变角度喷涂底层加工、5遍变角度喷涂中层加工和5遍变角度喷涂表层加工，这种喷涂方法，对槽内的喷涂厚度相对比较均匀，以确保槽型结构不发生改变。
通过控制沉没辊水平转动的转速和喷枪的移动速度，能有效控制每遍喷涂的耐磨涂层的厚度，经过大量实验，能够得到了最佳的喷涂工艺参数，以控制耐磨涂层的品质。
由于在喷涂前，对沉没辊进行了抛光和喷砂处理，能提高耐磨涂层的附着力，降低锌液对沉没辊本体的腐蚀。
由于沉没辊采用了耐磨涂层的封孔工序，封孔作业可以填充涂层中的空隙，防止熔融的锌液通过空隙腐蚀辊体基材，进而造成涂层塌陷脱落；封孔作业可以有效的提升涂层的防粘附能力，避免锌渣粘附在辊体表面
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图：
图1为本发明沉没辊生产方法的流程图；
图2为本发明沉没辊的结构示意图；
图3为图2所示左螺旋槽的局部放大图；
图4为本发明生产方法中底层第一遍90°角喷涂的结构示意图；
图5为本发明生产方法中底层第一遍60°角喷涂的结构示意图；
图6为本发明生产方法中底层第一遍70°角喷涂的结构示意图；
图7为本发明生产方法中底层第一遍110°角喷涂的结构示意图；
图8为本发明生产方法中底层第一遍120°角喷涂的结构示意图。
图中：1、沉没辊本体；2、左螺旋槽；3、右螺旋槽；4、喷枪；5、圆弧槽；6、槽口处圆弧角；7、沉没辊轴线。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，一种沉没辊的生产方法，包括以下步骤：
步骤S1、沉没辊本体圆周表面的左右螺旋槽加工：将沉没辊本体1夹装在车床上，车床带动沉没辊本体旋转，车刀从沉没辊本体的一端沿着沉没辊本体的轴线方向移动，车刀在沉没辊本体1的圆周表面进行螺旋槽加工，当车刀移动到沉没辊本体的中部时，车刀停止移动，沉没辊本体停止转动，完成沉没辊本体圆周表面的左螺旋槽2加工；启动车床带动沉没辊本体开始反向转动，车刀继续沿着原来的方向移动进行螺旋槽的加工，当车刀移动到沉没辊本体的另一端时，关闭车床，完成沉没辊本体圆周表面的右螺旋槽3加工；
如图2所示，本发明对沟槽型结构的槽截面形状进一步优化设计并按照该槽型专门设计了相应的车刀，上述的左右螺旋槽为圆弧槽结构相同，螺旋方向相反，左右螺旋槽的槽口处的拐角为圆弧角。将槽截面设计成圆弧槽的形式，避免出现死角，以降低锌渣在槽底的堆积。
如图3所示，经过多次实验，以下是左螺旋槽和右螺旋槽采用短螺距的方式，具体来说，最佳的参数如下：螺距L为12mm，槽深H为1.00mm，圆弧槽的槽宽S为8.17mm，圆弧槽5的圆弧半径R2为5.0mm，左右螺旋槽的槽口处圆弧角6的圆弧半径R1为5.0mm。采用上述的技术参数，不仅能够很好地解决现有技术中所存在的沟槽纹路转印到钢板上的问题，还能确保锌渣不会出现快速的槽底沉积。
步骤S2、沉没辊表面的喷砂处理：对沉没辊表面喷砂处理后的粗糙度Ra为8.0μm。采用喷砂处理为喷涂耐磨涂层作准备，能提高耐磨涂层的附着力。
步骤S3、沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂底层加工：具体包括以下步骤：
S31、底层第一遍90°角喷涂：将喷砂处理后的沉没辊夹装到防腐耐磨涂层喷涂设备上，调整喷枪的角度，使喷枪4的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线7之间形成90°的夹角a，如图4所示。喷涂材料采用的是T-10713型的喷涂材料，它的化学成分包括B、C、Si、Cr、Fe、Co、Ni和W。这种材料具有很好的防腐性能和很好的耐磨性能。
启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪90°角的底层第一遍喷涂；
S32、底层第二遍60°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪4的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线7之间形成60°的夹角a，如图5所示。
启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪60°角的底层第二遍喷涂；
S33、底层第三遍70°角喷涂：调整喷枪4的角度，使喷枪4的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线7之间形成70°的夹角a，如图6所示。
启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪70°角的底层第三遍喷涂；
S34、底层第四遍110°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪4的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线7之间形成110°的夹角a，如图7所示。
启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪110°角的底层第四遍喷涂；
S35、底层第五遍120°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪4的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线7之间形成120°的夹角a，如图8所示。
启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，沉没辊表面的喷枪120°角的第五遍喷涂结束后，完成沉没辊表面防腐耐磨涂层的底层加工；所述的步骤S3中，喷枪的氧气流量为700L/min；载气流量为9L/min；燃料流量为18L/h；燃烧室压力为0.8MPa；喷射距离为280mm；沉没辊水平转动的转速为30rpm；喷枪的移动速度为4.5mm/s。上述技术参数能有效控制每遍喷涂的耐磨涂层的厚度和密度，以控制耐磨涂层的品质。
步骤S4、沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂中层加工：具体包括以下步骤：S41、中层第一遍90°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成90°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪90°角的中层第一遍喷涂；S42、中层第二遍65°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成65°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪65°角的中层第二遍喷涂；S43、中层第三遍75°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成75°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪75°角的中层第三遍喷涂；S44、中层第四遍105°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成105°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪105°角的中层第四遍喷涂；S45、中层第五遍115°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成115°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，沉没辊表面的喷枪115°角的第五遍喷涂结束后，完成沉没辊表面防腐耐磨涂层的中层加工；在步骤S4中，喷枪的氧气流量为720L/min；载气流量为15L/min；燃料流量为19L/h；燃烧室压力为0.85MPa；喷射距离为280mm；沉没辊水平转动的转速为35rpm；喷枪的移动速度为5.5mm/s。
步骤S5：沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂表层加工：具体包括以下步骤：S51、表层第一遍90°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成90°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪90°角的表层第一遍喷涂；S52、表层第二遍70°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成70°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪70°角的表层第二遍喷涂；S53、表层第三遍80°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成80°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪80°角的表层第三遍喷涂；S54、表层第四遍100°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成100°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪100°角的表层第四遍喷涂；S55、表层第五遍110°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成110°的夹角，启动耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，沉没辊表面的喷枪110°角的第五遍喷涂结束后，完成沉没辊表面防腐耐磨涂层的表层加工。
在本步骤S5中，喷枪的氧气流量为740L/min；载气流量为16L/min；燃料流量为17L/h；燃烧室压力为0.9MPa；喷射距离为280mm；沉没辊水平转动的转速为32rpm；喷枪的移动速度为5.0mm/s。
步骤S6、沉没辊表面防腐耐磨涂层的封孔：耐磨涂层喷涂完成后，将封孔剂涂在沉没辊防腐耐磨涂层的表面，用以将防腐耐磨涂层中的孔隙封闭。将耐磨涂层中的孔隙封闭，能有效防止锌液经耐磨涂层中的孔隙浸入而腐蚀不锈钢材料的沉没辊本体；将耐磨涂层中的孔隙封闭的另一个作用是，能降低锌渣在沉没辊表面的粘接。
步骤S7、沉没辊表面防腐耐磨涂层的加热烧结：将封孔处理后的沉没辊置入加热炉中进行加热：加热时间为5小时，加热温度为500℃。
步骤S8、沉没辊表面防腐耐磨涂层的封孔检测：使用标准色卡与加热烧结后的沉没辊辊面的颜色进行比对，找出与沉没辊辊面颜色最接近的标准色卡颜色，通过该标准色卡颜色所对应的色相值，来判定耐磨涂层的封孔是否合格。
工作原理：为了解决现实存在的问题，对沉没辊表面的沟槽进行多次改进和做了大量的实验，经过研究实验发现，沟槽内的锌渣快速沉积以及槽纹转印问题，与沟槽的布置、形状有很大的关系，比如，现有技术中，辊体上的沟槽不是螺旋槽，沟槽而是有多个间隔分布的闭环槽构成，这样的沟槽结构，锌渣的流动性最差，极易在槽底堆积；而采用螺旋槽的结构，可以使锌渣流动起来，从而降低槽底的堆积，在实验中，还发现螺旋槽的螺距越短，槽纹转印越不明显，辊体表面的沟槽越宽、螺距越长，槽纹转印到钢板的现象就越明显；沟槽采用圆弧槽的结构，消除了死角，经实验发现，锌渣在槽底堆积的现象会得到明显的改善。
本发明尤其是采用了左右对称式双螺旋槽结构，极大的延长了沉没辊的使用寿命；不过沟槽越宽越深，熔融锌液的流动性相对会越好，所以设计沟槽时，既要保证使用周期内辊面无附着的锌渣，还要考虑槽纹转印的现象，基于以上原因，本发明为了提高GI钢板的质量，专门设计了GI产线沉没辊的专用槽型，以满足近年来GI钢板的质量要求，经过多次实验，槽宽为8.17mm，螺距为12mm时，能够很好地解决现有技术中所存在的沟槽纹路转印到钢板上的问题，从而大大提高了钢板的品质，并且还能确保锌渣不会出现快速的槽底沉积，从而延长沉没辊的使用寿命。
为了保证槽型的准确和稳定，重新设计定制了刀具，用于加工和生产；机械加工好的槽型，会使用倒模的方式进行取样，然后在显微镜下拍照和分析比对；在喷涂加工时，会使用本发明研发的特定喷涂方法，喷涂方法采用了5遍变角度喷涂底层加工、5遍变角度喷涂中层加工和5遍变角度喷涂表层加工，利用这种喷涂方法，使槽内的喷涂厚度相对比较均匀，以确保槽型结构不发生改变。
此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种沉没辊的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S1、沉没辊本体圆周表面的左右螺旋槽加工：将沉没辊本体夹装在车床上，车床带动沉没辊本体旋转，车刀从沉没辊本体的一端沿着沉没辊本体的轴线方向移动，车刀在沉没辊本体的圆周表面进行螺旋槽加工，当车刀移动到沉没辊本体的中部时，车刀停止移动，沉没辊本体停止转动，完成沉没辊本体圆周表面的左螺旋槽加工；启动车床带动沉没辊本体开始反向转动，车刀继续沿着原来的方向移动进行螺旋槽的加工，当车刀移动到沉没辊本体的另一端时，关闭车床，完成沉没辊本体圆周表面的右螺旋槽加工，左螺旋槽和右螺旋槽结构相同，螺旋方向相反；
步骤S2、沉没辊表面的喷砂处理：使用喷砂机和回转装置对沉没辊表面进行喷砂处理；
步骤S3、沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂底层加工：具体包括以下步骤：S31、底层第一遍90°角喷涂：将喷砂处理后的沉没辊夹装到防腐耐磨涂层喷涂设备上，调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成90°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪90°角的底层第一遍喷涂；S32、底层第二遍60°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成60°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪60°角的底层第二遍喷涂；S33、底层第三遍70°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成70°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪70°角的底层第三遍喷涂；S34、底层第四遍110°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成110°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪110°角的底层第四遍喷涂；S35、底层第五遍120°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成120°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的底层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，沉没辊表面的喷枪120°角的第五遍喷涂结束后，完成沉没辊表面防腐耐磨涂层的底层加工；
步骤S4、沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂中层加工：具体包括以下步骤：S41、中层第一遍90°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成90°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪90°角的中层第一遍喷涂；S42、中层第二遍65°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成65°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪65°角的中层第二遍喷涂；S43、中层第三遍75°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成75°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪75°角的中层第三遍喷涂；S44、中层第四遍105°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成105°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪105°角的中层第四遍喷涂；S45、中层第五遍115°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成115°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的中层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，沉没辊表面的喷枪115°角的第五遍喷涂结束后，完成沉没辊表面防腐耐磨涂层的中层加工；
步骤S5：沉没辊表面防腐耐磨涂层的5遍变角度喷涂表层加工：具体包括以下步骤：S51、表层第一遍90°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成90°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪90°角的表层第一遍喷涂；S52、表层第二遍70°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成70°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪70°角的表层第二遍喷涂；S53、表层第三遍80°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成80°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪80°角的表层第三遍喷涂；S54、表层第四遍100°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成100°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，完成沉没辊表面的喷枪100°角的表层第四遍喷涂；S55、表层第五遍110°角喷涂：调整喷枪的角度，使喷枪的喷涂材料喷射方向与沉没辊轴线之间形成110°的夹角，启动防腐耐磨涂层喷涂设备带动沉没辊转动，喷枪开始从沉没辊的一端沿着沉没辊的轴线方向移动，开始对沉没辊的表面进行防腐耐磨涂层的表层喷涂，当喷枪移动到沉没辊的另一端时，关闭防腐耐磨涂层喷涂设备，沉没辊表面的喷枪110°角的第五遍喷涂结束后，完成沉没辊表面防腐耐磨涂层的表层加工。
2.根据权利要求1所述的沉没辊的生产方法，其特征在于，所述的步骤S1中，左右螺旋槽为圆弧槽，左右螺旋槽的槽口处的拐角为圆弧角。
3.根据权利要求2所述的沉没辊的生产方法，其特征在于，所述的步骤S1中的左螺旋槽和右螺旋槽：螺距均为12mm，槽深均为1.00mm，圆弧槽的槽宽均为8.17mm，圆弧槽的圆弧半径为5.0mm，左右螺旋槽的槽口处圆弧角的圆弧半径为5.0mm。
4.根据权利要求1所述的沉没辊的生产方法，其特征在于：所述的步骤S2中，沉没辊表面喷砂处理后的粗糙度Ra为8μm。
5.根据权利要求1所述的沉没辊的生产方法，其特征在于，所述的步骤S3中，喷枪的氧气流量为700L/min；载气流量为9L/min；燃料流量为18L/h；燃烧室压力为0.8MPa；喷射距离为280mm；沉没辊水平转动的转速为30rpm；喷枪的移动速度为4.5mm/s。
6.根据权利要求1所述的沉没辊的生产方法，其特征在于，在步骤S4中，喷枪的氧气流量为720L/min；载气流量为15L/min；燃料流量为19L/min；燃烧室压力为0.85MPa；喷射距离为280mm；沉没辊水平转动的转速为35rpm；喷枪的移动速度为5.5mm/s。
7.根据权利要求4所述的沉没辊的生产方法，其特征在于，所述的步骤S5中，喷枪的氧气流量为740L/min；载气流量为16L/min；燃料流量为17L/h；燃烧室压力为0.9MPa；喷射距离为280mm；沉没辊水平转动的转速为32rpm；喷枪的移动速度为5.0mm/s。
8.根据权利要求1至7任一项所述的沉没辊的生产方法，其特征在于，还包括步骤S6、沉没辊表面防腐耐磨涂层的封孔：耐磨涂层喷涂完成后，将封孔剂涂在沉没辊防腐耐磨涂层的表面，用以将防腐耐磨涂层中的孔隙封闭。
9.根据权利要求8所述的沉没辊的生产方法，其特征在于，还包括步骤S7、沉没辊表面防腐耐磨涂层的加热烧结：将封孔处理后的沉没辊置入加热炉中进行加热：加热时间为5小时，加热温度为500℃。
10.根据权利要求9所述的沉没辊的生产方法，其特征在于，还包括步骤S8、沉没辊表面防腐耐磨涂层的封孔检测：使用标准色卡与加热烧结后的沉没辊辊面的颜色进行比对，找出与沉没辊辊面颜色最接近的标准色卡颜色，通过该标准色卡颜色所对应的色相值，来判定耐磨涂层的封孔是否合格。
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