一種熱鍍鋅鋅鍋輥及其軸頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，該軸頭的外圓周面上開設(shè)有用以排出鋅渣的溝槽，該溝槽自軸頭的內(nèi)端部螺旋延伸至軸頭的外端部，溝槽的旋向設(shè)置為：當(dāng)軸頭轉(zhuǎn)動時(shí)，鋅渣沿著溝槽朝軸頭外端部排出；在軸頭的外圓周面上具有一自熔性合金層；在自熔性合金層上具有一碳化鎢涂層。本發(fā)明還公開了一種熱鍍鋅鋅鍋輥，其包括上述軸頭和輥身，該述軸頭設(shè)于輥身軸向方向的兩端端部。本發(fā)明的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭具備防卡死失效功能，且該軸頭的耐磨性好，抗腐蝕性優(yōu)良，從而避免了頻繁維修或更換的情況發(fā)生，以延長軸頭的使用壽命。本發(fā)明的熱鍍鋅鋅鍋輥具有防卡功能，耐磨性以及抗腐蝕性，使用壽命長，既節(jié)省了生產(chǎn)所需時(shí)間，又節(jié)約了生產(chǎn)制造成本。
【專利說明】一種熱鍍鋅鋅鍋輥及其軸頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種輥件及其軸頭，尤其涉及一種用于熱鍍鋅工藝的輥件及其軸頭。【背景技術(shù)】
[0002] 沉沒輥和穩(wěn)定輥都是熱鍍鋅鍋的重要部件之一。由于鋅鍋內(nèi)的鋅液溫度高達(dá) 460°C以上，浸沒在鋅鍋內(nèi)的輥件均采用具有一定間隙的軸頭和軸套配合形式，然而，在鋅 液中不可避免地會存在包括鋅的氧化物，鋅和其他金屬形成的合金氧化物等雜質(zhì)組成的鋅 渣，因此，這些鋅液中的微小鋅渣會進(jìn)入軸頭和軸套的間隙中，對軸頭造成嚴(yán)重磨損，由此 引發(fā)軸頭卡死現(xiàn)象，從而使得輥件在鋅鍋中不轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動不同步，進(jìn)而導(dǎo)致鍍鋅鋼板表面 出現(xiàn)擦傷或劃傷等表面缺陷。
[0003] 現(xiàn)有熱鍍鋅鍋的輥件在軸頭轉(zhuǎn)動部位設(shè)有軸套，軸頭和軸套采用為間隙配合的方 式。由于在熱鍍鋅生產(chǎn)中的鋅液里浮游著微小鋅渣，尤其在生產(chǎn)熱鍍鋅GA板產(chǎn)品時(shí)，鋅液 中的鋅渣更加堅(jiān)硬，這些鋅渣竄入輥件軸頭與軸套的配合間隙里，容易造成軸頭與軸套更 為嚴(yán)重的磨損。此外，由于軸頭表面容易被鋅液腐蝕而造成表面粘結(jié)鋅渣，因此，造成軸頭 上合金層增厚，從而也會引起軸頭與軸套的卡死。為了防止軸頭的磨損與腐蝕，現(xiàn)有技術(shù)采 用在軸頭處設(shè)置一種如圖1所示的耐磨套，在該輥件軸頭12上鑲嵌有軸頭耐磨套13,在輥 件軸頭兩端部分別設(shè)有耐磨板11，軸頭耐磨套13采用硬質(zhì)合金材質(zhì)。
[0004] 當(dāng)圖1所示的軸頭耐磨套磨損時(shí)，不僅需要對耐磨套進(jìn)行更換，還需要及時(shí)更換 輥件。即便使用了耐磨套，仍然會存在輥件軸頭表面結(jié)渣、易腐蝕以及鋅渣竄入而造成卡死 失效等問題。尤其是對于熱鍍鋅鍋中的穩(wěn)定輥來說，帶鋼與輥件輥面的包角比較小，摩擦力 也相對小，因此，稍微有一點(diǎn)鋅渣竄入就會造成軸頭與軸套之間卡死，此外，耐磨套的設(shè)置 也延長了每次軸頭的維修時(shí)間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，該軸頭的抗磨損和耐腐蝕性能 好，具備良好的自動排渣功能以及較長的使用壽命，從而避免了因軸頭卡死失效而造成的 維修和更換，從而提高了生產(chǎn)效率。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種熱鍍鋅鋅鍋輥，其具有自動排渣功能，且具有良 好的耐磨性和耐腐蝕性。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，在軸頭的外圓周面 上開設(shè)有用以排出鋅渣的溝槽，該溝槽自軸頭的內(nèi)端部螺旋延伸至軸頭的外端部，且溝槽 的旋向設(shè)置為：當(dāng)軸頭轉(zhuǎn)動時(shí)，鋅渣沿著溝槽朝軸頭外端部排出；并且該軸頭的外圓周面 上具有自熔性合金層；該自熔性合金層上還具有碳化鎢涂層。
[0008] 本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭通過設(shè)置螺旋延伸的溝槽，使得鋅渣可以沿著 溝槽朝軸頭外端部排出，從而防止微小鋅渣竄入軸頭和軸套間的縫隙中，進(jìn)而避免了兩者 的卡死失效。此外，本技術(shù)方案還通過對軸頭表面進(jìn)行改質(zhì)處理，即在軸頭的外圓周面上 噴焊自熔性合金層，提高了軸頭的耐磨性，還通過在自熔性合金層上噴涂碳化鎢層來增強(qiáng) 軸頭的防腐蝕性，用以防止軸頭表面遭鋅液腐蝕后表面粘結(jié)鋅渣而造成軸頭徑向厚度的增 力口，從而進(jìn)一步避免軸頭和軸套的卡死失效。
[0009] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭中的溝槽的深度為3_5mm。
[0010] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭中的溝槽為圓弧形的圓弧槽。這是 因?yàn)閳A弧槽更有利于排渣。
[0011] 更進(jìn)一步地,上述溝槽的弧面半徑為10-12mm。
[0012] 在一種實(shí)施方式下，本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭中的溝槽與與之相鄰的軸 頭水平段的過渡圓角半徑為l_3mm。將過渡圓角半徑限制在l-3mm范圍內(nèi)是為了鋅渣能夠 順利進(jìn)入用于排渣的溝槽中，從而提高排渣效果。
[0013] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭中的自熔性合金層的合金成分體系為 Co-B-Si-WC。
[0014] 更進(jìn)一步地，本發(fā)明所述熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭中的碳化鎢涂層中C0-WC的比例 ^ 20wt%〇
[0015] 通常，碳化鎢涂層中的C0-WC含量越高，軸頭的耐腐蝕性能就越好。但是由于在合 金成分體系為Co-B-Si-WC的自熔性合金層中已經(jīng)含有Co-WC，為了獲得較好的重熔性，需 要控制碳化鎢涂層中Co-WC的比例不能超過20%。
[0016] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭中的自熔性合金層的厚度為2-4mm。 當(dāng)軸頭表面實(shí)施噴焊厚度達(dá)到2-4mm時(shí)，其表面硬度可達(dá)HV800-850以更好地提高軸頭的 耐磨性能。
[0017] 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭中的碳化鎢涂層的厚度為 0. 08-0. 1mm。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另一目的，本發(fā)明還提供了一種熱鍍鋅鋅鍋輥，其包括上文所述的 軸頭以及輥身，該軸頭設(shè)于輥身軸向方向的兩端端部。
[0019] 本技術(shù)方案在輥件兩端部的軸頭外圓周面上均開設(shè)可以排出鋅渣的溝槽，該溝槽 沿軸頭的軸向方向從其內(nèi)端部延伸至其外端部，溝槽整體呈現(xiàn)螺旋狀，其中，位于輥身兩端 的軸頭上的溝槽的螺旋方向正好相反，也就是說，當(dāng)輥件一端軸頭上的溝槽的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)?右旋時(shí)，則另一端軸頭上的溝槽的旋轉(zhuǎn)方向就為左旋，因此，當(dāng)水平放置輥件并從正面觀察 輥件時(shí)，位于輥身兩端的軸頭上的溝槽會根據(jù)鋅鍋輥的轉(zhuǎn)向（逆時(shí)針還是順時(shí)針）整體呈現(xiàn) 出正八字《/ \，，型或倒八字《 \ / "型，以實(shí)現(xiàn)鋅渣在鋅鍋輥的轉(zhuǎn)動過程中沿著溝槽自動 地從軸頭外端部排出。
[0020] 與現(xiàn)有的鋅鍋輥相比較，本發(fā)明所述的技術(shù)方案取消了耐磨套的設(shè)置，而直接在 鋅鍋輥的軸頭上開設(shè)排渣溝槽，不僅避免鋅渣竄入而造成軸頭和軸套的卡死失效，還簡化 了鋅鍋輥的結(jié)構(gòu)。
[0021] 在一種優(yōu)選的實(shí)施方式下，上述熱鍍鋅鋅鍋輥的輥身的外圓周面上具有碳化鎢涂 層。該碳化鎢涂層與軸頭上的碳化鎢涂層相同，均用于防止鋅液對鋅鍋輥輥件的嚴(yán)重腐蝕。
[0022] 本發(fā)明的熱鍍鋅鋅鍋輥能夠作為浸入鋅液中的沉沒輥或穩(wěn)定輥在熱鍍鋅工藝中 使用。
[0023] 本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，能夠?qū)\渣在輥件旋轉(zhuǎn)過程中自動排出，且 該軸頭的耐磨性好，抗腐蝕性優(yōu)良，從而避免了軸頭的頻繁修理和更換，延長了軸頭的使用 壽命。
[0024] 本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥也具有自動排渣功能，因而可以有效防止卡死，從而 提高了熱鍍鋅鋅鍋輥的使用壽命，提高了生產(chǎn)效率。另外，由于本技術(shù)方案所述的熱鍍鋅鋅 鍋輥不易發(fā)生卡死失效，其能夠最大程度地防止輥件劃傷或擦傷帶鋼表面，能夠提高成品 鋼板的產(chǎn)品質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為現(xiàn)有熱鍍鋅鍋輥件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖2為本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥在一種實(shí)施方式下的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖3為圖2所示的熱鍍鋅鋅鍋輥右端軸頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖4為圖3所示的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭在I處的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖5顯示了本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭的表面涂層。
[0030] 圖6為本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥與現(xiàn)有輥件軸頭耐磨量的對比圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面將結(jié)合說明書附圖和具體的實(shí)施方式來對本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥及其 軸頭做進(jìn)一步的解釋說明，但是該解釋說明并不構(gòu)成對本技術(shù)方案的不當(dāng)限定。
[0032] 圖2顯示了本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥在一種實(shí)施方式下的結(jié)構(gòu)，其中省略了熱 鍍鋅鋅鍋輥輥身的中間部分。圖3顯示了該熱鍍鋅鋅鍋輥的右端部軸頭的具體結(jié)構(gòu)。
[0033] 如圖2和圖3所示，熱鍍鋅鋅鍋輥30包括輥身31和設(shè)于輥身軸向方向兩端部的軸 頭32, 32'，軸頭32, 32'分別對應(yīng)套設(shè)有輥臂襯套34, 34'，軸頭32位于輥身31的右端部， 而軸頭32'位于輥身31的左端部，在軸頭32, 32'的外圓周面上分別開設(shè)有溝槽33, 33'， 且溝槽33,33'分別自軸頭32,32'的內(nèi)端部螺旋延伸至軸頭32,32'的外端部，在軸頭32， 32'的外圓周面上均噴焊有自熔性合金層，且在自熔性合金層上還噴涂有碳化鎢涂層。從 圖2中可以看出，左右兩端部軸頭的溝槽螺旋方向相反，整體呈現(xiàn)為" / \ "字形，對應(yīng)這種 設(shè)置的熱鍍鋅鋅鍋輥30的轉(zhuǎn)動方向?yàn)閺腁方向看的逆時(shí)針，即隨著熱鍍鋅鋅鍋輥的逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動，竄入的鋅渣會分別沿著溝槽33,33'自動地朝軸頭外端部排出。若熱鍍鋅鋅鍋輥 的轉(zhuǎn)動方向?yàn)閺腁方向看去的順時(shí)針，則位于輥身左右兩端部軸頭上的溝槽就應(yīng)整體呈現(xiàn) " \ / "字形,才能實(shí)現(xiàn)鋅渣的順利排出。
[0034] 圖4顯示了圖3中的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭在I處的放大結(jié)構(gòu)。從圖4中可以看出， 軸頭32的溝槽33為圓弧槽，其弧面半徑RlO為10-12mm。另外，溝槽33的深度t可以設(shè)置 為3-5mm，溝槽33與與之相鄰的軸頭水平段35的過渡圓角36半徑Rl可以設(shè)置為l-3mm， 相鄰溝槽33之間的螺距P為20-30mm。
[0035] 圖5顯示了本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭表面的涂層。為了能進(jìn)一步提高 熱鍍鋅鋅鍋輥軸頭的耐磨損性，軸頭的外圓周面上噴焊有自熔性合金層37,其厚度T為 2-4mm，硬度可達(dá)HV800-850。該自熔性合金層的合金成分體系可以采用Co-B-Si-WC，或是 其他本領(lǐng)域的技術(shù)人員知曉的其他耐磨損涂層。此外，為了進(jìn)一步提升熱鍍鋅鋅鍋輥軸 頭的抗腐蝕能力，軸頭的自熔性合金層上還噴涂有碳化鎢涂層，該碳化鎢涂層厚度設(shè)置為 0. 08-0. 1mm。由于在合金成分體系為Co-B-Si-WC的自熔性合金層中已經(jīng)含有Co-WC，需要 控制碳化鎢涂層中Co-WC的比例< 20%以獲得較好的重熔性。
[0036] 本技術(shù)方案所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的輥身的外圓周面上也可以噴涂碳化鎢涂層，該 碳化鎢涂層可以與軸頭表面所噴涂的碳化鎢涂層的成分體系保持一致，這樣可以一次性地 使得輥身和軸頭整體都包覆有碳化鎢涂層，從而防止鋅液對熱鍍鋅鋅鍋輥的腐蝕。
[0037]為了說明本技術(shù)方案的實(shí)施效果，將本發(fā)明所述的熱鍍鋅鋅鍋輥與現(xiàn)有的用于鋅 鍋的輥?zhàn)舆M(jìn)行對比，如表1所示。所有輥件長度為2000mm，輥?zhàn)又睆綖?50mm，軸頭直徑為 80mm，軸頭長度為140mm。
[0038]表1.
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，其特征在于： 所述軸頭的外圓周面上開設(shè)有用以排出鋅渣的溝槽，該溝槽自軸頭的內(nèi)端部螺旋延伸 至軸頭的外端部，所述溝槽的旋向設(shè)置為：當(dāng)軸頭轉(zhuǎn)動時(shí)，鋅渣沿著溝槽朝軸頭外端部排 出； 所述軸頭的外圓周面上具有自熔性合金層； 所述自熔性合金層上具有碳化鎢涂層。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，其特征在于：所述溝槽的深度為3-5mm。
3. 如權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，其特征在于：所述溝槽為圓弧形的圓弧 槽。
4. 如權(quán)利要求3所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，其特征在于：所述溝槽的弧面半徑為 l〇-12mm〇
5. 如權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，其特征在于：所述溝槽與與之相鄰的軸 頭水平段的過渡圓角半徑為l_3mm。
6. 如權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，其特征在于：所述自熔性合金層的合金 成分體系為Co-B-Si-WC。
7. 如權(quán)利要求6所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，其特征在于：所述碳化鎢涂層中Co-WC 的比例< 20wt%。
8. 如權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，其特征在于：所述自熔性合金層的厚度 為 2_4mm。
9. 如權(quán)利要求1所述的熱鍍鋅鋅鍋輥的軸頭，其特征在于：所述碳化鎢涂層的厚度為 0. 08-0. 1mm。
10. -種具有如權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的軸頭的熱鍍鋅鋅鍋輥，其包括輥身，所 述軸頭設(shè)于棍身軸向方向的兩端端部。
11. 如權(quán)利要求10所述的熱鍍鋅鋅鍋輥，其特征在于，所述輥身的外圓周面上具有碳 化鶴涂層。
【文檔編號】C23C2/00GK104513939SQ201310442929
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月26日
【發(fā)明者】王魯, 朱煒, 邵逸強(qiáng) 申請人:寶鋼新日鐵汽車板有限公司