用非调质带钢制造淬水硬化钢输送带的方法

摘要

本发明涉及一种用非调质带钢制造淬火硬化钢输送带的方法。此前这种输送带是用已调质带钢制造的，价格昂贵，组焊的宽带容易变形。本发明以大量生产的非调质带钢为材料，成型后经在线淬回火处理得到必要的均一的组织与性能，同时在淬火温度区产生3％以下的均匀伸长变形以消除加工应力并校平。这样制造的输送带成本较低，使用寿命提高，能够在食品、化工、冶金、机械、木材等方面得到广泛的应用。

说明书

本发明涉及一种用非调质带钢制造淬火硬化钢输送带的方法。

为适应各种载荷条件，钢输送带应有良好的综合机械性能。在现有技术中，这种输送带是采用已调质处理的65号钢带钢制造的。这种方法的缺点在于，带钢卷尤其是宽带卷的整体淬火设备比较复杂，调质带钢卷的用途也较少不能大批量生产，因此这种材料价格昂贵;调质后材料硬度增高，难以加工、焊接与校平，因而制造费用较高;宽度大于宽带钢最大宽度的输送带可由几条带钢并行焊接而成，使用调质材料时，焊缝区域与基体金属的组织与性能不同，在有一定热循环的使用条件下，常因时效导致带的变形。这些因素影响了钢输送带的应用。

本发明的目的是，对大多数用途来说，提出一种新的制造方法，这种方法能够使用大量生产的比较廉价的非调质带钢和主要利用通用的加工、处理设备与装置制造淬火硬化钢输送带，以降低带的生产成本;同时该方法还应避免现有宽带易变形失效的缺点，以提高带的使用寿命。

本发明是以如下方式实现的。

首先本发明采用大量生产的以冷轧或退火状态供货的商品带钢（含宽带钢）制造输送带，其次通过在生产线上对已加工、焊接成形的带体即时进行淬火及回火处理在带的全断面上得到必要的均一的金相组织与性能，同时利用非调质材料较低的屈服强度及加热时材料强度的进一步降低使带在淬火温度区产生3%以下的均匀伸长变形以消除加工应力及校平。

本发明所指的商品带钢包括适于淬火应用的优质低碳钢带钢。

本发明对带的淬火及回火加热是应用高频感应或其它快速加热方式进行的。

本发明对带的淬火冷却是通过预冷喷嘴、冷却压辊及冷却喷嘴这样一些装置实现的，正确地设计这些装置的工作规范与其间的配合，可以在带上得到需要的淬火组织与形态。

为了避免带的氧化，本发明采用向可以引致氧化的区域通入保护气体及使用能够达到冷却要求的保护性气体作冷却介质的方法，对带加以保护。

本发明通过调节生产线上淬火加热区前、后各组工艺压辊的转差率及压紧力，使带在该区产生消除加工应力及校平所必须的3%以下的均匀伸长变形。

以带的水平移动连接本处理系统各工位形成生产线（并与带的其它加工系统相连接形成总的生产线），带的移动速度在总的生产线上有纵向焊接工序时同步于焊接速度。

设置必要的和能够可靠地工作的传感、测量装置以及控制装置，保持系统的正常运行。

本发明的优点如下：

1、材料价格低廉。

2、设备投资少，占地面积减小。与现有技术相比，本发明省去昂贵的带卷整体淬火设备以及多辊校平设备，同时由于材料的加工及焊接性能较好，这些方面的设备亦得到简化。

3、延长使用寿命。焊接宽带达到了组织与性能的均一，减少了变形的可能性。

4、扩展使用范围。调质65钢低温脆性较大，现有输送带有不能应用于寒冷及结冰条件下的限制，淬火低碳钢的脆性转化温度为-60℃，可以明显地扩展输送带的使用范围。

本发明的上述优点为在食品、化工、冶金、机械、木材等行业广泛应用这种输送带创造了条件。

附图1为本发明实施的系统装置，图中1、带体，2、压辊组，3、淬火加热器，4、预冷喷嘴，5、冷却压辊，6、冷却喷嘴，7、回火加热器，8、精压辊组。

附图2为本方法制造的焊接宽带焊接区域可以实现的硬度分布与现有宽带的对比（采用不填充焊丝非熔化极氩弧焊接），图中9、本方法的情况，10、现有宽带的情况，横坐标为距焊缝中心的距离，毫米。

以下结合附图1对本发明作进一步说明。

采用冷轧或退火状态的优质碳素钢带钢为材料，钢号主要由输送带的工作温度确定，当带的工作温度在250℃以下时，可选用20号或25号钢制造。已加工、焊接至要求形式并检验合格的钢带1，以水平位置经压辊组2进入加热器3。加热器采用高频感应或其它快速加热方式，应设计并配置得使带在通过时能迅速、均匀地升温至AC₃+100-200℃，在保温措施的辅助下保持此温度一定的时间，该时间由材料厚度确定。均匀设置的予冷喷嘴4使带温缓降至约650℃时，带进入冷却压辊5。辊后沿全宽均匀设置冷却喷嘴6，其作用是当冷却压辊5的冷却能力达不到材料临界冷却速度要求时，可向带均匀喷射适当的冷却介质加以补充。回火加热器采用感应加热、电加热或其它快速加热方式，使带通过时能迅速而均匀地加热至回火温度并保持一定时间，回火温度根据带的使用要求及材料确定，回火时间由材料厚度确定。回火后空冷。为防止带的氧化，可在能够引致氧化的部位通入保护气体并以能够达到冷却要求的保护性气体作为冷却介质。调节压辊组2与8，使之符合下列要求：

1、对带的压强不大于该部位带材的弹性限;

2、辊与带间产生足够的摩擦力;

3、转速形成不大于3%的差值，拉动带体产生相应的所需要的伸长变形。

本处理系统各工位顺向布置，以带的水平移动将它们连接起来组成生产线（同时与带的其它加工系统连接起来组成总的生产线）。带的移动速度在总的生产线上有纵向焊接工序时同步于焊接速度，其它情况下由各加工、处理速度协调确定。在生产线上设置必要的传感装置（如压力、温度、拉伸传感器等）、测量装置（如加热能量的测量、冷却介质流量的测量等）监测运行状态，必要时设置可靠的集中控制装置，保持生产线的正常运行。