噴丸毛化技術在平整機軋輥的應用

胡景月 王海濤

摘要：平整工序是改善帶鋼表面質量，提高帶鋼涂鍍性能的重要工藝過程。平整機軋輥的表面粗糙度是影響高規格表面質量帶鋼生產的重要因素，合理精準的表面粗糙度能大大提高和改善帶鋼沖壓成形和抗黏結性能，為深加工提供優良的質量保證。平整機平整帶鋼表面粗造度取決于工作輥的表面粗糙度，工作輥表面的處理采用噴丸毛化工藝。

關鍵詞：平整機軋輥；表面粗糙度；拋丸毛化；工藝

【中圖分類號】TH161【文獻標識碼】A【文章編號】2236-1879（2017）12-0204-02

某冷軋薄板公司主要生產高端鍍錫產品，其在線平整機為中國一重設計制造的雙機架平整機，平整機工作輥表面處理采用簡單經濟實用噴丸毛化工藝。

噴丸毛化（ShotBlastTexturing，簡稱SBT）是最傳統的毛化方法，其利用高速旋轉的離心輪將具有尖銳邊緣、高硬度的沖擊材料加速噴向欲毛化的軋輥，當沖擊粒子撞擊到軋輥表面時，其產生塑性變形，并在軋輥表面“切割”下細小的金屬微粒。軋輥表面的毛化形貌主要取決于離心輪的速度、噴丸材料的性質和尺寸、軋輥表面區域的硬度、單位時間內的噴丸數量、軋輥的旋轉速度等。

其優點為工藝簡單、效率高、設備成本低。

具體在平整機軋輥的應用：

利用高速旋轉的拋丸器，將高硬度鋼砂經過拋丸器離心加速，按預定的程序加速到75～90m/s的速度，拋射到軋輥表面上，在軋輥表面上產生無數無序且有一定粗糙度的強化砂面。鋼砂強烈高速的沖擊軋輥表面，是軋輥表面形成冷作硬化，淬火層更加致密，不會損壞軋輥表面金屬纖維結構，增加軋輥表面的接觸疲勞強度。

這種表面粗糙適當、均勻和高強度的毛化軋輥直接用于冷軋薄板的平整，能增加軋輥速度，改善板形，減少板面的劃傷，有利于克服板卷退火時的粘連。經過這種毛化軋輥軋制的毛化板具有良好的延伸率和成型性，優良涂漆光亮度，化學鍍層牢固，是汽車、家電、電子器件和裝飾板用的優良材料。

該公司選用的是無錫一家公司設計生產的軋輥毛化拋丸機設備。

工作方式：

1）需毛化的軋輥兩端軸承檔用橡膠套保護，吊放在軋輥驅動小車上，啟動軋輥小車移動，將軋輥運送到拋射室。

2）鋼砂經過拋丸器加速，均勻而密集的拋射到軋輥表面上，在鋼砂高速強烈的沖擊作用下，使軋輥的表面產生微小的塑性變形，形成細密、均勻地沖擊凹坑。軋輥在驅動小車上做回轉運行（變頻調速），拋丸器不僅做直線往復運動（變頻調速），而且將鋼砂高速拋射到軋輥表面上（變頻調速），從而保證軋輥工作表面毛化段受到得鋼砂拋射是均等的。軋輥在驅動小車的回轉速度、拋丸器的拋射速度及拋丸器滑臺的往復運動速度是變頻可調的。

3）拋丸機工作時，鋼砂拋射到軋輥上，并落在拋射室底部，由拋射室底部的螺旋輸送器將鋼砂運送到斗式提升機，斗式提升機將鋼砂提升到機器頂部的鋼砂風洗式分離器中，通過風洗，將灰塵和鋼砂分離出來。

4）潔凈、有用的鋼砂流到旋振篩里，通過旋振篩振動篩分，將鋼砂篩分為0.7和0.3mm二種規格。0.7和0.3mm鋼砂分別儲在二個儲料倉里，儲料倉的下部裝有鋼砂流量控制閥，氣動控制。鋼砂的供給和停止自動控制，鋼砂流量的大小可以手工調整。

5）拋丸時產生的粉塵、風洗式分離器分離出來的灰塵、斗提機飛揚的灰塵被通風機吸引到芯筒脈沖反吹除塵器中得以過濾，防止軋輥的污染，可保持潔凈的工作環境。

設備組成：

1）拋射室；2）主門；3）拋射器與滑臺；4）鋼丸收集室；5）螺旋輸送機；6）斗式提升機；7）風洗式分離器；8）旋振篩；9）鋼丸儲料倉；10）鋼砂流量控制閥；11）平臺與扶梯；12）除塵器；13）軋輥驅動小車；14）電氣控制柜。

技術規格和參數：

1、適用范圍：主要用于平整機工作輥表面進行高質量的拋丸毛化處理，同時還具有軟印、軟點檢測功能。

2、規格：

（1）輥身直徑：Φ410～650mm

（2）輥身長度：1280～1500mm

（3）軋輥總長度：2400～4090mm

（4）輥子重量：3500Kg

（5）硬度：HS93～98

（6）材料：MC3，MC5，42CrMo

（7）毛化后粗糙度范圍：Ra0.5～3.0μm；

①工件打毛加工后表面粗糙度值容許偏差：

②單點測量容許偏差：Ra=0.5±0.2；Ra=1.0±0.3；Ra=2.0±0.4；Ra=3.0±0.5；

③全點容許偏差：∑Ra=0.5～3.0±0.2；（全點取點方法及數量：輥身周長方向取4～6個點；輥身長度方向取5～7個點。）

3、技術參數：

（1）生產率：20～30分鐘/根（毛化每根工作輥）

（2）有效拋射帶范圍：Φ410～650×1500mm

（3）彈丸覆蓋率：≥100%

（4）拋丸器

數量1只

直徑Φ380mm

葉片數6片

葉片寬度65mm

電機功率1×22kw

拋射速度75～90m/s

電機轉速（變頻調速）1500～3200rpm

（5）提升機

提升量20t/h

皮帶速度1.21m/s

功率4kw

螺旋推進器3Kw

（6）丸砂分離器

分離量20t/h

分離風速4～5m/s

（7）布料螺旋輸送器

輸送量20t/h

功率1.5kw

（8）拋丸量：150～200kg/min

（9）鋼砂首次填放量：～2000kg

（10）鋼砂：鋼砂QG-3H

鋼砂QG-10H

（11）除塵方式：采用沉降式除塵和芯筒脈沖反吹式除塵器

（12）壓縮空氣耗量：（清潔、干燥的壓縮空氣）

壓力：0.5～0.7Mpa

耗量：約18m3/h

主要工藝設計：

結論：拋丸毛化技術在平整機工作輥的應用大大提高了鍍錫產品的表面質量及產品性能，為下游用戶深沖加工噴涂處理等提供了質量保證，得到了客戶的一致認可。

參考文獻

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[2]石穎軒.軋輥毛化RaK復制研究邵陽學院學報.2013.

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