CN114752732B - 4Cr5MoSiV1材质的矫直辊调质系统及调质方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及矫直辊制造技术领域，具体为一种4Cr5MoSiV1材质的矫直辊调质系统及调质方法。本发明的矫直辊调质系统包括：调质装置，用于对矫直辊的辊身进行高温回火调质处理；油冷装置，用于对回火调质后的矫直辊辊身进行油冷处理；以及校直装置，用于对矫直辊的辊身进行转动校直处理；通过设置的调质装置与油冷装置的配合，对矫直辊辊身进行多次高温加热，以消除辊身应力，增加了辊身韧性，同时，设置的校直装置可以对矫直辊辊身进行转动校直，保证了矫直辊的辊身在长度方向上的平直度，同时将矫直辊表层金属因热疲劳而产生的龟裂同步修补，从而使矫直辊满足冲击功和抗拉强度的设计要求。
Description
技术领域
本发明涉及矫直辊制造技术领域，具体为一种4Cr5MoSiV1材质的矫直辊调质系统及调质方法。
背景技术
矫直辊是对金属棒材、管材、线材等进行矫直的设备。矫直辊通过对棒材等进行挤压使其改变直线度，其辊型曲线决定了矫直质量的高低。
现有的矫直辊在制造出来后或使用一段时间后，都会由于辊型曲线的改变而需要进行调质处理，一方面是为了满足矫直辊机械性能的平衡点，另一方面是为了对矫直辊的辊型进行调整，以使矫直辊在长度方向保持平直。
但是现有的矫直辊调质设备仅能实现对矫直辊的机械性能平衡调质，若矫直辊表面存在缺陷，则无法对缺陷进行修补。
为此，亟需提供一种可以同步对矫直辊进行缺陷修复的矫直辊调质系统。
发明内容
本发明提供了一种4Cr5MoSiV1材质的矫直辊调质系统及调质方法
第一方面，本发明提供了一种矫直辊调质系统，包括：调质装置，用于对矫直辊的辊身进行高温回火调质处理；
油冷装置，设置于所述调质装置的一侧，用于对回火调质后的矫直辊辊身进行油冷处理；以及
校直装置，用于对矫直辊的辊身进行转动校直处理；其中
所述校直装置适于将油冷处理后的矫直辊进行辊身校直，以得到成品矫直辊。
第二方面，本发明提供了一种4Cr5MoSiV1材质的矫直辊调质方法，包括如下步骤：
步骤S1，矫直辊辊身进入调质炉置进行第一次调质；
步骤S2，出炉油冷40-50min；
步骤S3，矫直辊辊身进入调质炉进行第二次调质；
步骤S4，出炉校直；
步骤S5，入调质炉进行二次回火；
步骤S6，出炉空冷。
本发明的有益效果是，本发明的4Cr5MoSiV1材质的矫直辊调质系统及调质方法通过设置的调质装置与油冷装置的配合，对矫直辊辊身进行多次高温加热，以消除辊身应力，增加了辊身韧性，同时，设置的校直装置可以对矫直辊辊身进行转动校直，保证了矫直辊辊身长度方向平直，同时将矫直辊表层金属因热疲劳而产生的龟裂同步修补，从而使矫直辊满足冲击功和抗拉强度的设计要求。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的矫直辊调质系统的结构示意图；
图2是本发明的矫直辊调质系统中校直装置的结构示意图；
图3是本发明中矫直辊承载台与矫直辊辊身正面示意图；
图4是本发明中矫直辊承载台与矫直辊辊身侧面示意图；
图5是本发明的4Cr5MoSiV1材质的矫直辊调质方法的流程示意图。
图中：
调质装置1、调质炉11、机械吊爪12；
校直装置2、矫直辊承载台21、弧形矫直辊修复面211、矫直辊驱动组件22、电焊供电单元23、增材供料件24、增材粉末241、打磨机构25、急冷喷管26；
油冷装置3、油冷槽31；
矫直辊4、缺陷41。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图4所示，本实施例提供了一种矫直辊调质系统，包括：调质装置1，用于对矫直辊4的辊身进行高温回火调质处理；油冷装置3，设置于所述调质装置1的一侧，用于对回火调质后的矫直辊4的辊身进行油冷处理；以及校直装置2，用于对矫直辊4的辊身进行转动校直处理；其中所述校直装置2适于将油冷处理后的矫直辊4进行辊身校直，以得到成品矫直辊4。
在本实施方式中，所述调质装置1用于对矫直辊4的辊身进行多次高温回火，所述油冷装置3用于对回火后的矫直辊4的辊身进行油浸冷却，通过调质装置1与油冷装置3的配合，提高了矫直辊4的热塑变抗力，保证了矫直辊4的机械性能；同时，所述校直装置2对调质后的矫直辊4进行校直处理，满足了矫直辊4的平直度。
在本实施例中，所述调质装置1包括：调质炉11和机械吊爪12；所述机械吊爪12用于抓取调质炉11中回火调质后的矫直辊4，并将矫直辊4转运至油冷装置3。
在本实施例中，所述油冷装置3包括油冷槽31；所述油冷槽31的上端为敞口设置，以供所述机械吊爪12将矫直辊4放入。
在本实施例中，所述校直装置2包括：矫直辊承载台21，用于承载矫直辊4滚动矫直；视觉检测件，用于在矫直辊4滚动时检测矫直辊4的辊面缺陷；增材供料件24，向矫直辊承载台21提供辊面缺陷修补用增材粉末；控制模块，与视觉检测件和增材供料件24电性连接，以根据所述辊面缺陷大小控制增材粉末用量。
矫直辊4在生产过程和淬火过程中，表层金属会因高温而产生热疲劳现象，从而使辊身出现热裂纹，并且在矫直辊4校直过程中，热裂纹会被拉伸放大，因此需要对产生的裂纹进行修补。
在本实施方式中，所述矫直辊承载台21用于承载矫直辊4，矫直辊4在沿矫直辊承载台21转动时会被矫直辊承载台21将其进行转动限位，从而在转动过程中对矫直辊4的辊身进行了校直，所述视觉检测件在矫直辊4的辊身转动时对其进行视觉检测，从而检测矫直辊4的辊身的平直度，同时对矫直辊4的辊身的缺陷41进行记录，在确定缺陷41位置及缺陷41大小后，通过增材供料件24向矫直辊承载台21注入适量增材粉末241，随后利用矫直辊4与弧形矫直辊修复面211之间的内切接触形成的导电回路使位于弧形矫直辊修复面211底部的增材粉末241熔化并填充至缺陷41中，并且通过矫直辊4自身重量将熔化的增材粉末241压紧至缺陷41中，由于熔融状态的增材粉末241会充分填满矫直辊4上的缺陷41，同时，矫直辊4的重量可充分将填入缺陷41的增材粉末241压实。
在本实施例中，所述矫直辊承载台21包括：弧形矫直辊修复面211；矫直辊驱动组件22，用于驱动矫直辊4沿着所述弧形矫直辊修复面211转动；其中所述弧形矫直辊修复面211的曲率小于矫直辊4辊面曲率，以使矫直辊4在转动时其辊面与弧形矫直辊修复面211形成内切接触；所述矫直辊承载台21包括电焊供电单元23；所述电焊供电单元23将矫直辊4的辊面与弧形矫直辊修复面211通过内切接触形成导电回路以使位于弧形矫直辊修复面211底部的增材粉末241熔化填充且压附在矫直辊4的缺陷41部形成修补面。
在本实施方式中，所述弧形矫直辊修复面211的曲率小于矫直辊4辊面曲率，以使矫直辊驱动组件22驱动轧辊转动时与弧形矫直辊修复面211的底部呈内切接触；切线位置如图3中A处所示，具体的，所述矫直辊承载修复台21包括电焊供电单元23；所述电焊供电单元23将矫直辊4的辊面与弧形矫直辊修复面211通过内切接触形成导电回路以使位于弧形矫直辊修复面211底部的增材粉末241熔化填充且压附在矫直辊4的磨损部形成修补面。由于内切接触的点很小，因此其导电回路在此处的电阻很大，进而在通电过程中产生热量能够使增材粉末241融化，并且通过内切的压力使得修补面十分平整光滑。
在本实施例中，所述矫直辊承载台21还设置有急冷喷管26；所述急冷喷管26适于向修补面喷射冷却气体，以使填充至修补面的增材粉末241固化；以及在急冷喷管26的后侧设置有打磨机构25，对冷却后的修补面进行打磨。
在本实施例中，所述增材供料件24包括；供料管；其中所述控制模块根据视觉检测件获得辊面磨损体积，并根据辊面磨损体积控制供料管的供料时间，以将适量增材粉末241注入至弧形矫直辊修复面211底部。
如图5所示，本实施例提供了一种4Cr5MoSiV1材质的矫直辊调质方法，包括如下步骤：
步骤S1，矫直辊4的辊身进入调质炉11进行第一次调质；
步骤S2，出炉油冷40-50min；
步骤S3，矫直辊4的辊身进入调质炉11进行第二次调质；
步骤S4，出炉校直；
步骤S5，入调质炉11进行二次回火；
步骤S6，出炉空冷。
综上所述，本发明的4Cr5MoSiV1材质的矫直辊4调质系统及调质方法通过设置的调质装置1与油冷装置3的配合，对矫直辊4的辊身进行多次高温加热，以消除辊身应力，增加了辊身韧性，同时，设置的校直装置2可以对矫直辊4的辊身进行转动校直，保证了矫直辊4的辊身长度方向平直，同时将矫直辊4表层金属因热疲劳而产生的龟裂同步修补，从而使矫直辊4满足冲击功和抗拉强度的设计要求。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种矫直辊调质系统，其特征在于，包括：
调质装置，用于对矫直辊的辊身进行高温回火调质处理；
油冷装置，设置于所述调质装置的一侧，用于对回火调质后的矫直辊辊身进行油冷处理；以及
校直装置，用于对矫直辊的辊身进行转动校直处理；其中
所述校直装置适于将油冷处理后的矫直辊进行辊身校直，以得到成品矫直辊；
所述校直装置包括：矫直辊承载台，用于承载矫直辊滚动矫直；
视觉检测件，用于在矫直辊滚动时检测矫直辊的辊面缺陷；
增材供料件，向矫直辊承载台提供辊面缺陷修补用增材粉末；
控制模块，与视觉检测件和增材供料件电性连接，以根据所述辊面缺陷大小控制增材粉末用量；
所述矫直辊承载台包括：
弧形矫直辊修复面；
矫直辊驱动组件，用于驱动矫直辊沿着所述弧形矫直辊修复面转动；其中
所述弧形矫直辊修复面的曲率小于矫直辊辊面曲率，以使矫直辊在转动时其辊面与弧形矫直辊修复面形成内切接触；
所述矫直辊承载台包括电焊供电单元；
所述电焊供电单元将矫直辊的辊面与弧形矫直辊修复面通过内切接触形成导电回路以使位于弧形矫直辊修复面底部的增材粉末熔化填充且压附在矫直辊的缺陷部形成修补面。
2.如权利要求1所述的矫直辊调质系统，其特征在于，
所述调质装置包括：调质炉和机械吊爪；
所述机械吊爪用于抓取调质炉中回火调质后的矫直辊，并将矫直辊转运至油冷装置。
3.如权利要求2所述的矫直辊调质系统，其特征在于，
所述油冷装置包括油冷槽；
所述油冷槽的上端为敞口设置，以供所述机械吊爪将矫直辊放入。
4.如权利要求3所述的矫直辊调质系统，其特征在于，
所述矫直辊承载台还设置有急冷喷管；
所述急冷喷管适于向修补面喷射冷却气体，以使填充至修补面的增材粉末固化；以及
在急冷喷管的后侧设置有打磨机构，对冷却后的修补面进行打磨。
5.如权利要求4所述的矫直辊调质系统，其特征在于，
所述增材供料件包括；供料管；其中
所述控制模块根据视觉检测件获得辊面磨损体积，并根据辊面磨损体积控制供料管的供料时间，以将适量增材粉末注入至弧形矫直辊修复面底部。
6.一种4Cr5MoSiV1材质的矫直辊调质方法，其特征在于，包括：
步骤S1，矫直辊辊身进入调质炉置进行第一次调质；
步骤S2，出炉油冷40-50min；
步骤S3，矫直辊辊身进入调质炉进行第二次调质；
步骤S4，出炉校直；
步骤S5，入调质炉进行二次回火；
步骤S6，出炉空冷；
所述步骤S1中对矫直辊辊身进行第一次调质的方法包括：
将调质炉温度调整到350-400℃，将矫直辊辊身加热1.5-2h；
将调质炉温度调整到600-650℃，将矫直辊辊身加热3.5-4h；
将调质炉温度调整到950-1000℃，将矫直辊辊身加热6.5-7h；
所述步骤S3中矫直辊辊身入炉进行第二次调质的方法包括：
将调质炉温度调整到350-400℃，将矫直辊辊身加热3.5-4h；
将调质炉温度调整到615-625℃，将矫直辊辊身加热10.5-11h；
所述步骤S4中出炉校直的方法包括：通过如权利要求1所述的矫直辊调质系统中的矫直装置对棍身进行矫直，并在矫直过程中加入4Cr5MoSiV1增材粉末对辊面进行修补。
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Non-Patent Citations (1)
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| 宽厚板热矫工作辊材料选择及热处理工艺分析;郑鹏飞 等;《现代冶金》;20110831;第39卷(第4期);第62-64页 * |
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