一种大型矫直辊加工方法技术

本发明专利技术公开了一种大型矫直辊加工方法，属于矫直辊加工领域。本发明专利技术的矫直辊加工方法，使用9Cr2Mo材质经过锻造加工、锻后调质处理、初加工、最终热处理、精加工后得到成品，其中，在最终热处理时采用淬火工装对辊身的中心孔和端面进行密封，并在上压板与紧固螺母间设置胀气圈，从而形成有效的密封；在进行淬火处理时，先对辊身预热，然后把中心孔内的高温气体排出，然后对辊身加热；再进行淬火和多次回火处理。本发明专利技术使辊身中心孔内产生负压，淬火介质无法进入端面和中心孔中，淬火后辊身外部硬度高，内部韧性好，减少变形，同时有效的避免了裂纹的产生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及矫直辊加工
，更具体地说，涉及一种大型矫直辊加工方法。
技术介绍
矫直机是对型材、棒材进行矫直加工的机械设备，其矫直辊是关键部件。对于大型矫直辊而言，其直径较大，外表面要求有较高的硬度，心部需要保持较好的韧性，因此，如何进行矫直辊的热处理，成为生产加工时的关键技术。对于目前的矫直辊而言，无论辊径大小，为了提高其综合性能，需要进行整体淬火。对于不同的材料及矫直辊的具体应用，会适当的选用水淬或油淬。对于油淬，不适于表面硬度要求较高的矫直辊；对于水淬，由于其冷却过于激烈，对于一些材料很容易开裂。但目前无论使用哪种整体淬火方式，都存在端面或者整体开裂的问题，特别是在磨削阶段，表面会存在环状裂纹，该裂纹通过磨削也难以消除，只能进行表面修复。而对于开裂较为严重的工件，直接报废，导致产品合格率极低。进过探索分析发现，如果要有较好的性能，矫直辊内孔和端面不能进行直接淬火，特别是在内孔和端面的连接处，一旦接触到淬火介质，便会在连接处形成集中应力，后期时效处理时，很容易开裂。因此，问题的关键在于如何对矫直辊的内孔和端面进行淬火保护。经过检索发现，现有技术中中存在相关的解决方案，如专利申请号：ZL200610106957.X，授权公告日：2009年7月8日，该专利方案公开了一种9Gr2Mo矫直辊的双液淬火工艺方法，其通过在矫直辊内孔与工装的间隙处填充黄土来防止淬火介质进入内孔内，并用压板把端面和内孔盖住，先利用水淬快速冷却，防止奥氏体分解，然后再在油浴中进行淬火，减小淬火变形，防止开裂。这种在矫直辊内孔填充其他物质以防止介质进入的方法在目前已较为常用，对于防止变形和开裂具有一定的效果。但在回火时内部填充物会影响回火温度，需要在回火前把填充物去除，工序繁琐。但如果不添加填充物，又难以有效避免淬火介质对淬火效果的影响，导致加工工序与加工效果相矛盾。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于克服现有技术中矫直辊在经过淬火后易出现裂纹的不足，提供了一种大型矫直辊加工方法，本专利技术在预热后进行排气处理，使辊身中心孔内产生负压，淬火介质无法进入端面和中心孔中，淬火后辊身外部硬度高，内部韧性好，有效的避免了裂纹的产生。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本实施例的一种大型矫直辊加工方法，使用9Cr2Mo材质经过锻造加工、锻后调质处理、初加工、最终热处理、精加工后得到成品；其中，在最终热处理过程中利用淬火工装进行淬火保护，先预热到580～650℃，然后通过淬火工装进行排气处理后继续加热，最后进行淬火处理。进一步地，锻造加工时的始锻温度为1000～1080℃，终锻温度为800～860℃，锻造后冷却至720～760℃后油冷至180～220℃，然后转入680～700℃回火。进一步地，其最终热处理的具体过程为：1)把机加工成型后的辊身套入淬火工装的吊杆，在辊身上端设置上压板和胀气圈，并在相邻两部件间填充高温棉，通过压紧螺母把辊身的两端密封；在吊杆上端安装吊钩，把辊身吊入加热炉；2)随炉升温至580～650℃，保温1～3小时；3)把辊身吊出，旋松压紧螺母进行排气，然后拧紧压紧螺母，将辊身吊入加热炉继续加热；其排气过程为：a、把辊身吊出后，旋松压紧螺母；b、缓慢转动上压板，中心孔内高压气体排出；c、再次旋紧压紧螺母，然后把辊身吊入加热炉内继续加热；4)加热至860～980℃，保温3～5小时，然后吊出辊身进行淬火处理；5)步骤4)的淬火完成后进行2～3次回火处理。进一步地，所述淬火工装的吊杆下端连接有挡板，吊杆上套装有下压板，使用时，下压板的两侧均填充有高温棉；吊杆中上部设置有外螺纹，上压板和胀气圈均套装在吊杆上，压紧螺母与吊杆螺纹连接，在上压板和胀气圈的上下两侧及胀气圈内腔均填充高温棉。进一步地，所述压紧螺母的侧壁开设有卡口，该卡口沿压紧螺母径向对称分布。进一步地，所述上压板上设置有拉杆或拉环，用于提起上压板排气。进一步地，步骤3)中的排气过程在10分钟内完成。进一步地，步骤4)中的淬火处理过程为：辊身从加热炉吊出后放入冷却水中，2～5分钟后吊起，在空气中冷却2～6分钟再放入冷却水中，如此反复3～5次；然后把辊身吊入油液中进行冷却。进一步地，步骤4)中进行淬火时，辊身从加热炉吊出后放入冷却水中，2～5分钟后吊起，在空气中冷却2～6分钟再放入冷却水中，如此反复3～5次；然后把辊身浸入冷却水中进行冷却。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)本专利技术的大型矫直辊加工方法，在锻造时控制始锻和终锻温度，可以采用三墩三拔锻打技术，并进行锻后调质处理，使钢材内部组织细化，碳化物能够弥散均匀分布，获得较好的加工性能；最终热处理时，在预热后进行排气处理，使辊身中心孔内产生负压，淬火介质无法进入端面和中心孔中，淬火后辊身外部硬度高，内部韧性好，有效的避免了裂纹的产生；(2)本专利技术的大型矫直辊加工方法，利用上压板和胀气圈配合吊杆进行密封，压板能够防止淬火介质进入到辊身端面和中心孔内，从而避免辊身内部的淬硬性；在进行加热时，先进行预热，排气后再进行加热，能够进一步提高密封性；因为辊身中心孔内气体受热后气压增大，排气后进行密封，那么在进行淬火时，中心孔内部形成负压，使上压板和下压板紧紧贴附在辊身端面，淬火介质无法进入，从而对辊身端面和中心孔形成保护；(3)本专利技术的大型矫直辊加工方法，在通过在胀气圈内填充高温棉具有更好的密封效果，因为普通密封多是直接在压板上用螺栓拧紧，而螺纹本身并不具有密封性，淬火介质很容易通过螺纹间的间隙进入到中心孔，而本专利技术中增加了胀气圈和高温棉，高温棉能够填满螺纹缝隙，从而使淬火介质无法渗入，保证有较好的淬火效果；(4)本专利技术的大型矫直辊加工方法，在进行淬火时先把辊身放入冷却水中再提起，经过多次反复操作，使辊身表面硬度提高，然后在进行油冷，减少了辊身的淬火变形，有效防止了辊身开裂，保证辊身中心处有较好的韧性；(5)本专利技术的大型矫直辊加工方法，淬火后进行多次低温回火，保温至少6个小时，用低温回火将矫直辊的表面硬度调整到规定值，低温回火越充分，矫直辊内部的韧性越好，抗热裂能力越高。钼含量的增加导致淬火后钢中含有较多的残余奥氏体，回火后大部分残余奥氏体又转变为新马氏体，这样就有助于提高轧辊硬度，增强耐磨性并降低磨损面粗糙度。附图说明图1为本专利技术的淬火工艺流程图；图2为本专利技术中淬火工装的结构示意图；图3为本专利技术中上压板设置圆柱杆的结构示意图。示意图中的标号说明：1、挡板；2、下压板；3、辊身；4、上压板；5、胀气圈；6、高温棉；7、压紧螺母；8、卡口；9、吊杆。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。实施例1本实施例的一种大型矫直辊加工方法，9Cr2Mo矫直辊中所含组分及其重量百分比为：C：0.85％、Si：0.23％、Mn：0.28％、Cr：2.1％、Mo：0.40％、P≤0.02、S≤0.02，其余为铁和不可避免杂质。该材质经过锻造加工、锻后调质处理、初加工、最终热处理、精加工后得到成品。其中，锻造加工时的始锻温度为1000～1080℃，终锻温度为800～860℃，锻后调质处理是在锻造后将毛坯冷却至720～760℃后油冷至180～2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型矫直辊加工方法，其特征在于：使用9Cr2Mo材质经过锻造加工、锻后调质处理、初加工、最终热处理、精加工后得到成品；其中，在最终热处理过程中利用淬火工装进行淬火保护，先预热到580～650℃，然后通过淬火工装进行排气处理后继续加热，最后进行淬火处理。

【技术特征摘要】
1.一种大型矫直辊加工方法，其特征在于：使用9Cr2Mo材质经过锻造加工、锻后调质处理、初加工、最终热处理、精加工后得到成品；其中，在最终热处理过程中利用淬火工装进行淬火保护，先预热到580～650℃，然后通过淬火工装进行排气处理后继续加热，最后进行淬火处理。2.根据权利要求1所述的一种大型矫直辊加工方法，其特征在于：锻造加工时的始锻温度为1000～1080℃，终锻温度为800～860℃；锻造后冷却至720～760℃后油冷至180～220℃，然后转入680～700℃回火。3.根据权利要求1所述的一种大型矫直辊加工方法，其特征在于：其最终热处理的具体过程为：1)把机加工成型后的辊身(3)套入淬火工装的吊杆(9)，在辊身(3)上端设置上压板(4)和胀气圈(5)，并在相邻两部件间填充高温棉(6)，通过压紧螺母(7)把辊身(3)的两端密封；在吊杆(9)上端安装吊钩，把辊身(3)吊入加热炉；2)随炉升温至580～650℃，保温1～3小时；3)把辊身(3)吊出，旋松压紧螺母(7)进行排气，然后拧紧压紧螺母(7)，将辊身(3)吊入加热炉继续加热；其排气过程为：a、把辊身(3)吊出后，旋松压紧螺母(7)；b、缓慢转动上压板(4)，中心孔内高压气体排出；c、再次旋紧压紧螺母(7)，然后把辊身(3)吊入加热炉内继续加热；4)加热至860～980℃，保温3～5小时，然后吊出辊身(3)进行淬火处理；5)步骤4)的淬火完成后进...

【专利技术属性】
技术研发人员：周骏立，陈道龙，张彩红，诸天江，
申请(专利权)人：马鞍山市恒泰重工机械有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34