中频淬火硬面张力辊及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及冷轧生产线上使用的张力辊，特别是一种中频淬火硬面张力辊及其制造方法。
背景技术
随着宝钢宝日汽车板冷轧生产线的投产，生产出高附加值的高档汽车板已广泛应用于上海大众、上海通用及一汽大众、华晨宝马等轿车制造厂，国内越来越多的钢铁制造企业将以宝钢宝日汽车板冷轧生产线为模板，建立高端产品的冷轧生产线，如宝钢五冷轧CAPL及CGL生产线为目前国内及国外最先进的冷轧生产线，主要生产高档汽车板，对带钢表面的质量要求越来越高，而且带钢的运行速度也越来越快，因此对生产线上所有辊子的要求也越来越高。现有的张力辊和转向辊一般为卷板焊接辊，辊面无硬度要求，在外表面喷涂镀硬铬，在使用过程中容易被氧化铁等杂物压成凹坑或突起，在成品带钢表面形成拉痕或印迹，影响带钢的表面质量。
另外，现有的张力辊的辊筒两端被测盖封闭后，辊筒内容易在生产过程中积聚热量，不利于张力辊长时间使用，且容易影响其使用寿命。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种中频淬火硬面张力辊及其制造方法，主要解决现有的产品辊面在外表面喷涂镀硬铬，在使用过程中容易被氧化铁等杂物压成凹坑或突起，在成品带钢表面形成拉痕或印迹，影响带钢的表面质量的技术问题，且有利于在使用中对辊筒内进行散热。
为解决上述问题，本发明是这样实现的：
一种中频淬火硬面张力辊，它包括辊筒和固定封盖于辊筒两端开口的圆形侧盖，二侧盖圆心处分别轴接左轴头和右轴头，其特征在于：该辊筒外表面上覆盖有喷涂层，二侧盖外侧环设有凹槽，该凹槽内具有连通辊筒内的通孔；该喷涂层使用的功能性金属陶瓷涂层，它由WC/Co金属陶瓷和金属或合金组成的复合金属陶瓷构成；其中WC/Co金属陶瓷成分如下表所示：
该复合金属陶瓷，是在上述WC金属陶瓷中再掺入金属或合金的混合粉末，采用机械搅拌的方式进行混合，其中WC金属陶瓷占整体的80～100％，Ni或NiCr合金或NiCrFe合金或Ni60系列合金占0～20％。
WC/Co金属陶瓷中WC是硬质相，Co是粘结相。硬度高、化学性能稳定的WC颗粒通过Co地粘结，弥散分布在金属陶瓷涂层中，起到了弥散强化的作用，从而提高了涂层耐磨损性能。金属或合金的加入，可进一步提高涂层的致密性、韧性和耐腐蚀性能，并会对维持粗糙度的恒定起到一定的作用。
该金属陶瓷涂层的制备，采用了先进的超音速火焰喷涂系统，并通过选用如下的工艺参数可制备出耐磨损性能优良的复合金属陶瓷涂层。
其工艺参数为：
喷涂距离330～400mm氧气流量、压力1700～2200+25scfh，180～230psi燃油流量、压力4～8gph，140～190psi辅气流量、压力14～30scfh，40～70psi送粉速率30～90g/min枪管尺寸4寸或6寸或8寸
该方法的特点在于：
(1)超音速火焰喷涂的火焰焰流速度和粒子速度高，焰流速度可达到1500～2000m/min，在其的加热和加速作用下，粉末颗粒速度可达到400～600m/min；
(2)由于颗粒速度高，由此减少了粉末颗粒中元素的氧化，涂层中的氧化物含量少；同时，喷涂金属-陶瓷时可获得非常高的结合强度(>70MPa)；形成的涂层具有压应力，涂层致密，气孔率低(<1％)；
(3)焰流直径小，能量密集，粉末颗粒在枪管中受热均匀，且80％的粒子能被有效的加速到高速；同时由于火焰温度低，避免了碳化物材料的分解脱碳，保证了涂层的WC含量和涂层优良性能。
所述的中频淬火硬面张力辊，其特征在于：该通孔轴线于辊筒轴线夹角为15°到45°。
所述的中频淬火硬面张力辊，其特征在于：二侧盖外侧两端具有倒角，二侧盖通过倒角部与辊筒两端内壁焊接。
所述的中频淬火硬面张力辊，其特征在于：该辊筒两端内分别设有方钢，二侧盖架设于方钢上。
藉由上述技术方案，本发明具有如下优点：
1、本发明通过在辊筒表面喷涂喷涂层，提高了辊面的硬度，可以避免在使用过程中被氧化铁等杂物压成凹坑或突起，在成品带钢表面形成拉痕或印迹。
2、本发明辊筒的侧盖外侧环设有凹槽，该凹槽内具有连通辊筒内的通孔，这样可以在使用中确保滚筒内与外界相通，有利于排出辊筒内的热气，并延长了产品的使用寿命。
【附图说明】
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中侧盖与辊筒焊接结构示意图。
图中：
1—辊筒；
21、22—侧盖；
211、221—凹槽；
212、222—通孔；
213、223—倒角；
3—左轴头；
4—右轴头；
5—方钢；
6—喷涂层。
【具体实施方式】
请参阅图1、2，本发明公开了一种中频淬火硬面张力辊。如图所示：它包括辊筒1和固定封盖于辊筒1两端开口的圆形侧盖21、22，二侧盖21、22外侧两端具有倒角213、223，二侧盖21、22通过倒角213、223部与辊筒1两端内壁焊。该辊筒1两端内分别设有方钢5，二侧盖21、22架设于方钢5上。二侧盖21、22圆心处分别轴接左轴头3和右轴头4。该辊筒1外表面上覆盖有喷涂层6，二侧盖21、22外侧环设有凹槽211、221，该凹槽211、221内具有连通辊筒1内的通孔212、222，该通孔212、222轴线于辊筒1轴线夹角为15°到45°。辊筒1的基体硬度HRC48～53，辊面技术要求为：1.焊缝无裂纹、气孔及夹渣；2.辊面磨削后无磨削走刀纹路和振动纹路；3.喷涂后喷涂涂层粗糙度、厚度、维氏硬度在图纸要求范围内。
所述中频淬火硬面张力辊的制造方法，包括如下步骤：
A辊胚锻造；
B辊胚粗加工；
C辊胚调质处理；
D装配专用工装；
E辊面中频淬火；
F辊子装配；
G辊子精加工；
H辊面清洗、预热；
I辊面喷砂毛化；
J辊面喷涂；
K辊面抛磨去尖峰处理。
所述步骤J使用超音速火焰喷涂系统，其工艺参数为：
喷涂距离330～400mm氧气流量、压力1700～2200+25scfh，180～230psi燃油流量、压力4～8gph，140～190psi辅气流量、压力14～30scfh，40～70psi送粉速率30～90g/min枪管尺寸4寸或6寸或8寸
所述步骤D和E之前增加一道中间热处理工艺，即调质处理HB240-260，细化金属组织，消除锻造应力，提高辊身综合机械性能，有效的减少在后其中频淬火的变形量。
所述步骤D和E是通过工装结构保证中频淬火感应圈到辊面的等距，保证淬火后硬度的均匀性；在淬火过程中，工件相对于中频淬火感应圈螺旋移动，避免了软带的产生；使用6000～8000HZ的淬火电源频率(一般频率2500HZ)，减少了辊身在淬火过程中的收缩量。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。