一種雙金屬帶鋸的加工工藝的製作方法
2023-10-10 13:36:04 3
本發明涉及刀模具技術領域,尤其涉及一種雙金屬帶鋸的加工工藝。
背景技術:
雙金屬帶鋸又稱雙金屬帶鋸條,由鋸齒和鋸背構成,主要用於切割各種金屬材料,是當今世界上最先進的切割工具之一。雙金屬帶鋸條的齒尖材料為超碳高速鋼或其他高性能鋼材,背部材料(鋸背材料)是高合金彈簧鋼的金屬切割帶鋸條,它是由高速鋼和合金彈簧鋼經真空電子束(二氧化碳或光纖雷射焊機)焊接後,再經過一系列冷、熱加工工序製造而成。雙金屬帶鋸用途廣泛,可與任何類型的帶鋸床配套使用,適用於幾乎所有材質、各種截面的的金屬連續鋸切,如:結構鋼、耐候鋼、合金鋼、軸承鋼、不鏽鋼、耐熱鋼、鋁合金、模具鋼等,在機械製造、冶金、化工、軍工等行業廣泛應用。
與傳統的圓盤鋸和弓形鋸相比較而言,雙金屬帶鋸具有適應性強、能承受巨大張力諸多機械性能優點,然而,現有的雙金屬帶鋸存在較多的缺陷,不能滿足高效率、高精度、長壽命及快速切削和加工的要求,主要在於齒尖材料和背部材料匹配不佳,存在合金成分不合理,機械性能達不到要求,影響鋸條的切削效率和使用壽命。
技術實現要素:
本發明解決的技術問題在於提供一種鞋材用雙金屬帶鋸的加工工藝,得到的雙金屬帶鋸具有硬度高,韌性強,而且切口整齊的特點。
有鑑於此,本發明提供了一種雙金屬帶鋸的加工工藝,包括:採用雷射焊接的方式,將鋸背材料與鋸齒材料焊接,形成雙金屬鋸帶胚體;將所述雙金屬帶鋸條胚體使用預抽真空光亮井式退火爐進行光亮退火處理,然後利用二輥軋機對雙金屬帶鋸條胚體上的焊縫進行平整處理,調平校直,反覆擠壓,定長備料後得到盤帶;將所述盤帶中焊接有齒材的一側使用數控銑齒機和專用銑刀進行銑齒加工,然後利用自動分齒機進行偏置處理,得到一次半成品;將所述一次半成品進行清洗,然後進行淬火處理、一次深冷處理、升至室溫、二次深冷處理,二次深冷處理結束後進行二次回火處理,得到二級半成品;將所述二級半成品進行滾軋校直、噴砂處理、噴碼處理、防鏽處理、根帶對焊、退火打磨後,得到雙金屬帶鋸,所述鋸齒材料包括由以下重量百分比的成分組成:C 0.95%~1.0%,Si 0.25%~0.28%,Mn 0.22%~0.3%,Cr 10%~11%,W 4%~4.3%,Mo 0.2%~0.5%,V0.8%~1.2%,Ni0.16%~0.2%,Co 0.8%~0.9%,Nb 0.6~0.8%,S≤0.005%,P≤0.005%,餘量為Fe。
優選的,還包括鋸背材料的預處理:利用削邊加工機對鋸背材料削邊加工至焊接面及背邊光滑、尺寸一致,無有肌瘤、明顯波紋等缺陷,表面無拉傷、擠壓等印痕;沿著鋸背材料的焊縫處採用脈衝雷射束對其進行毛化處理,在基材鋼的焊縫處表面產生孔徑範圍為100-150μm之間的微孔陣列。
優選的,所述雙金屬鋸帶胚體的尺寸及形狀符合工藝要求,焊縫穿透,上下面持續、連接,無有斷續、虛焊及夾渣氣孔出現。
優選的,光亮退火處理後的雙金屬帶鋸條胚體的背部硬度低於270HV,焊縫硬度低於380HV。
優選的,所述雙金屬鋸帶胚體在雷射焊接後12小時內進行光亮退火處理。
優選的,所述銑齒加工後的盤帶齒尖鋒利,齒溝無毛刺及倒齒。
優選的,所述淬火處理的溫度為1250℃,保溫時間為40~60秒,淬火介質為淬火有或高純度氮氣。
優選的,所述一次深冷處理的溫度為-80℃,一次深冷處理處理的時間5分鐘,二次深冷處理的溫度為-100℃,二次深冷處理處理的時間3分鐘。
優選的,二次深冷處理結束後的二次回火處理,每次回火處理的溫度分別為600℃~620℃、540℃~580℃,每次回火處理時間為20分鐘。
優選的,所述二級半成品的鋸齒硬度為68~69HRC,鋸背硬度50HRC左右。
本發明提供了一種雙金屬帶鋸的加工工藝,採用雷射焊接的方式,將鋸背材料與鋸齒材料焊接,形成雙金屬鋸帶胚體,使用預抽真空光亮井式退火爐進行光亮退火處理,然後利用二輥軋機對雙金屬帶鋸條胚體上的焊縫使用進行平整處理,調平校直,反覆擠壓,定長備料後得到盤帶;將所述盤帶中焊接有齒材的一側進行銑齒加工,然後利用自動分齒機進行偏置處理,得到一次半成品;將所述一次半成品進行齒材清洗,然後進行淬火處理、深冷處理,深冷處理結束後進行二次回火處理,得到二級半成品;將所述二級半成品進行滾軋校直、噴砂處理、噴碼處理、根帶對焊,得到雙金屬帶鋸。與現有技術相比,本發明以碳、矽、錳、鉻、鎢、鉬、釩、鎳、鈷、鈮、硫、鐵作為鋸齒材料的成分,通過調整各個成分的含量,提高了雙金屬帶鋸的硬度和韌性。第二,本發明採用淬火處理、深冷處理等方式,能確保回火的充分程度,提高雙金屬帶鋸具有硬度高、韌性強、切口整齊的特點。
具體實施方式
為了進一步理解本發明,下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述,但是應當理解,這些描述只是為進一步說明本發明的特徵和優點,而不是對本發明權利要求的限制。
本發明公開了一種雙金屬帶鋸的加工工藝,包括:採用雷射焊接的方式,將鋸背材料與鋸齒材料焊接,形成雙金屬鋸帶胚體;將所述雙金屬帶鋸條胚體使用預抽真空光亮井式退火爐進行光亮退火處理,然後利用二輥軋機對雙金屬帶鋸條胚體上的焊縫進行平整處理,調平校直,反覆擠壓,定長備料後得到盤帶;將所述盤帶中焊接有齒材的一側使用數控銑齒機和專用銑刀進行銑齒加工,然後利用自動分齒機進行偏置處理,得到一次半成品;將所述一次半成品進行清洗,然後進行淬火處理、一次深冷處理、升至室溫、二次深冷處理,二次深冷處理結束後進行二次回火處理,得到二級半成品;將所述二級半成品進行滾軋校直、噴砂處理、噴碼處理、防鏽處理、根帶對焊、退火打磨後,得到雙金屬帶鋸,所述鋸齒材料包括由以下重量百分比的成分組成:C 0.95%~1.0%,Si 0.25%~0.28%,Mn 0.22%~0.3%,Cr 10%~11%,W 4%~4.3%,Mo 0.2%~0.5%,V0.8%~1.2%,Ni0.16%~0.2%,Co 0.8%~0.9%,Nb 0.6~0.8%,S≤0.005%,P≤0.005%,餘量為Fe。
本發明以碳、矽、錳、鉻、鎢、鉬、釩、鎳、鈷、鈮、硫、鐵作為鋸齒材料的成分,其含有較多的Cr、Mo、Nb、V碳化物等元素,經1280℃奧氏體化後,淬火組織中尚殘留著少量細小碳化物顆粒,使組織得以細化。本發明通過增加深冷處理工藝,能確保回火的充分程度。經過-80℃深冷處理後的鋸齒材料的力學性能普遍高於常規回火工藝,可以增強工件的耐磨性和強韌性,從而提高雙金屬帶鋸的硬度。經過深冷處理後的高速鋼殘留奧氏體量減少,能提高硬度,穩定組織。
作為優選方案,本發明還包括鋸背材料的預處理:利用削邊加工機對鋸背材料削邊加工至焊接面及背邊光滑、尺寸一致,無有肌瘤、明顯波紋等缺陷,表面無拉傷、擠壓等印痕;沿著鋸背材料的焊縫處採用脈衝雷射束對其進行毛化處理,在基材鋼的焊縫處表面產生孔徑範圍為100-150μm之間的微孔陣列。
在預處理的步驟中,對鋸背材料的削邊步驟保證了複合材料被削邊後邊緣的光滑度,並避免出現肌瘤、明顯波紋等缺陷,為後續雷射焊接提供較好的加工基礎。
在雷射焊接的步驟中,除了對焊接截面進行金相檢測外,還使得焊縫穿透複合材料和齒材相交處,同時,保證了上下面持續連接,避免斷續、虛焊以及夾渣氣孔的出現。所述雙金屬鋸帶胚體的尺寸及形狀符合工藝要求,焊縫穿透,上下面持續、連接,無有斷續、虛焊及夾渣氣孔出現。
胚體光亮退火步驟中,對經過退火後的雙金屬帶鋸帶胚體的背部硬度和焊接硬度都有具體要求,同時,對經過雷射焊接步驟後的雙金屬帶鋸帶胚體應在多少時長內進行雷射焊接進行要求,保證了產品的性能,節省了材料,提升了成材率。作為優選方案,光亮退火處理後的雙金屬帶鋸條胚體的背部硬度低於270HV,焊縫硬度低於380HV。
作為優選方案,所述雙金屬鋸帶胚體在雷射焊接後12小時內進行光亮退火處理。這樣,對經過雷射焊接步驟後的雙金屬帶鋸帶胚體應在12小時內進行雷射焊接,使得雙金屬帶鋸帶經過雷射焊接步驟後的背部硬度和焊接硬度達到具體要求,保證了產品的性能,節省了材料,提升了成材率。
焊縫軋平步驟中,保證了胚體的厚度以及刀彎的要求,使得其性能提升;調平校直步驟中,進一步保證了胚體的平整性能,提升產品質量;反覆擠壓的步驟,達到了去應力的目的。定長備料步驟中,根據不同的規格參數,設定不同長度的胚體,更能滿足客戶對產品多樣化的需求,同時,也使得,經過一次加工,可以產生多種規格的備料品。本發明最大程度發揮提升產品性能,大幅提升成材率,降低原料成本。
作為優選方案,所述銑齒加工步驟具體為:將經過雙金屬帶鋸條胚體加工步驟形成的待加工的雙金屬帶鋸條胚體的焊接有齒材的一側使用數控銑齒機根據待加工的雙金屬帶鋸條的技術要求進行銑齒加工。銑齒加工步驟中,保證了任意尺寸內齒高公差均應滿足標準工藝規定,齒尖鋒利,齒溝無毛刺及倒齒等。
分齒加工步驟中,使得鋸齒按照所需求的規格參數要求進行偏置,使鋸齒按一定的規律向左或右傾倒,要求鋸齒對稱度及分齒應滿足標準工藝要求,齒尖不得有碰傷等。
作為優選方案,所述齒材清洗步驟具體為:將一次半成品使用齒材清洗機進行齒材清洗處理,以除去其表面油汙。齒材清洗步驟中,可選用清水對其進行清洗,應保證鋸條表面乾淨無油汙,針對難易清除的油汙,可選用一定的清洗劑進行處理,但應保證處理後將清洗劑清洗乾淨,避免鋸條後續產生生鏽現象。
作為優選方案,所述淬火處理的溫度為1250℃,保溫時間為40-60分鐘,淬火介質為淬火有或高純度氮氣。
作為優選方案,所述一次深冷處理的溫度為-80℃,一次深冷處理處理的時間5分鐘,二次深冷處理的溫度為-100℃,二次深冷處理處理的時間3分鐘。
深冷處理結束後的二次回火處理,每次回火處理的溫度分別為600℃~620℃、540℃~580℃,每次回火處理時間為20分鐘。所述二級半成品的鋸齒硬度為68~69HRC,鋸背硬度50HRC左右。
本發明採用的淬回火步驟,使得鋸條的金相組織達到標準工藝規格要求,晶粒度在標準範圍內,同時,要求齒部無氧化脫碳現象,鋸條表面光亮,刀彎在0.5mm-1.0mm範圍內,無類S彎;
作為優選方案,所述滾軋校直步驟具體為:將二級半成品使用二輥液壓校直機進行滾軋校直處理,以消除其刀彎缺陷。作為優選方案,經過滾軋校直的雙金屬帶鋸條半成品的刀彎範圍為0.5mm-1.0mm。滾軋校直步驟中,應根據刀彎大小調節壓制力,避免壓制力過大,或重複軋制。
所述噴砂處理具體為:將經過滾軋校直的雙金屬帶鋸條半成品使用液體噴砂機進行噴砂處理,以消除其應力。噴砂處理步驟中,保證改善表面質量,使得產品表面色澤均勻。所述噴碼處理具體為:將經過噴砂處理的雙金屬帶鋸條半成品使用噴碼機和靜電噴油機進行噴砂處理,以使其噴碼防鏽,並形成盤狀雙金屬帶鋸條成品。噴碼處理步驟中,保證產品標示清楚明了,鋸條表面防鏽噴油均勻。
所述根帶對焊之前,還包括:根帶裁剪:將噴碼處理的雙金屬帶鋸條成品使用鋸條裁剪機根據待加工的雙金屬帶鋸條的規格參數裁剪成不同長度或寬度的根狀雙金屬帶鋸條成品。所述根帶對焊步驟具體為:將經過根帶裁剪後的雙金屬帶鋸條成品使用鋸條全自動閃光對焊機根據用戶提供規格長度或寬度參數,將不同長度或寬度的雙金屬帶鋸條成品焊接在一起。
根帶裁剪步驟中,根據不同的規格參數,將盤狀鋸條裁剪為根狀鋸條,設定不同長度或寬度的鋸條,更能滿足客戶對產品多樣化的需求,同時,也使得,經過一次加工,可以產生多種規格的鋸條;根帶對焊步驟,根據不同規格參數,將不同長度或寬度的雙金屬帶鋸條成品焊接在一起,最大限度地滿足客戶多樣化的需求;本發明還優選包括根帶入庫的步驟,將加工好的鋸條成品,進行入庫存放,保證整個工序的完整性。盤帶處理步驟中,根據不同的規格參數,設定不同長度的盤帶,更能滿足客戶對產品多樣化的需求,同時,也使得,經過一次加工,可以產生多種規格的盤帶。
從以上方案可以看出,本發明以碳、矽、錳、鉻、鎢、鉬、釩、鎳、鈷、鈮、硫、鐵作為鋸齒材料的成分,通過調整各個成分的含量,提高了雙金屬帶鋸的硬度和韌性。第二,本發明採用淬火處理、深冷處理等方式,能確保回火的充分程度,提高雙金屬帶鋸具有硬度高、韌性強、切口整齊的特點。
為了進一步理解本發明,下面結合實施例對本發明提供的技術方案進行詳細說明,本發明的保護範圍不受以下實施例的限制。
本發明實施例採用的原料均為市購。
實施例1
步驟1:選材:鋸齒材料的選材為高速鋼,鋸背材料的選材為基材鋼,所述高速鋼包括以下重量百分比的成分:C 0.95%,Si 0.25%,Mn 0.3%,Cr 10%,W 4.3%,Mo 0.2%,V1.2%,Ni 0.2%,Co 0.8%,Nb 0.8%,S≤0.005%,P≤0.005%,餘量為Fe。利用削邊加工機對基材鋼削邊加工,至焊接面及背邊光滑,無有肌瘤、明顯波紋等缺陷,表面無拉傷、擠壓等印痕。沿著基材鋼的焊縫處採用脈衝雷射束對其進行毛化處理,在基材鋼的焊縫處表面產生孔徑範圍為100-150μm之間的微孔陣列;
步驟2:採用雷射焊接的方式,將削邊加工好的鋸背材料與鋸齒材料焊接,以形成雙金屬鋸帶之胚體,焊縫截面做金相首檢,其尺寸及形狀應符合工藝要求,焊縫應穿透,上下面應持續、連接,無有斷續、虛焊及夾渣氣孔出現;
步驟3:利用預抽真空光亮井式退火爐對雙金屬鋸帶之胚體進行光亮退火,消除焊接應力,降低基體硬度便於後續加工,退火後背部硬度應低於250HV,焊縫硬度低於420HV;焊接後12小時內必須進行退火處理;產品應無明顯氧化、脫碳等
步驟4:利用二輥軋機平整焊縫,軋制加工後帶材必須滿足厚度及刀彎公差(100mm/6m)外,不得有「S」彎;
步驟5:利用調平校直機調平校直。平整帶材,消除鐮刀彎、龜背、波形彎等缺陷,加工後帶材厚度等尺寸公差應滿足工藝規定要求,刀彎應控制在25mm/6m等;帶材表面不得有明顯壓痕、劃傷等。然後對帶材反覆擠壓去應力。
步驟6:利用定長備料機進行定長備料,按規格將帶材分成相應長度的盤帶。
步驟7:銑齒。按工藝要求將盤帶加工相應規格之齒形。設備:數控銑齒機。要求:任意尺寸內齒高公差均應滿足工藝規定,齒尖鋒利,齒溝無毛刺及倒齒等。
步驟8:分齒,得到一次半成品。使鋸齒按工藝要求進行偏置,使鋸條達到良好切削及排屑的功能。設備:自動分齒機。要求:齒對稱度及分齒量公差均應滿足工藝要求,齒尖不得有碰傷等。
步驟9:對一次半成品進行齒材清洗。清潔鋸帶表面油汙等。設備:齒材清洗機。要求:鋸帶表面乾淨,無油汙。
步驟10:利用淬回火生產線進行淬火處理,所述淬火處理的溫度為1250℃,保溫時間為40分鐘,採用光亮淬火油淬火,淬火處理結束後進行一次深冷處理、升至室溫,然後二次深冷處理,所述一次深冷處理的溫度為-80℃,處理時間5分鐘,二次深冷處理的溫度為-100℃,處理時間3分鐘,二次深冷處理結束後進行二次回火處理,每次回火處理的溫度分別為600℃~620℃、540℃~580℃,,每次回火處理時間為20分鐘,每次回火後採用氮氣吹冷至室溫後再進行下一次回火處理,經過二次回火處理後得到二級半成品,二級半成品的鋸齒硬度為68~69HRC,鋸背硬度50HRC以上;同時淬火回火後分別在鋸齒、鋸背上隨機選取1個點測試硬度,鋸背硬度為50.6HRC,鋸齒硬度為68.9HRC,硬度值完全滿足技術要求。齒部無氧化脫碳現象,帶體表面光亮,刀彎應控制在標準範圍內,無「S」彎。
步驟11:滾軋校直。消除帶體刀彎。設備:二輥液壓校直機。要求:校直加工後鋸條刀彎應在標準範圍25mm/6M之內,根據刀彎大小調節軋制力,避免重複軋制。
步驟12:噴砂。消除帶體應力,改善表面質量。設備:液體噴砂機。要求:按工藝要求進行噴砂處理,表面色澤均勻。
步驟13:噴碼防鏽。標示產品,噴油防鏽,以便銷售保存。設備:噴碼機+靜電噴油機。要求:標示清晰明了,鋸條表面防鏽噴油均勻。
步驟14:根帶對焊。提供規定長度單根鋸條。設備:全自動閃光對焊機。要求:按用戶提供規格長度等焊接,焊接口達到產品工藝要求。
步驟15:包裝。分類入庫保存。設備:打包機。要求:牌號、規格、數量標示清晰無誤。
與現有技術的帶鋸條進行切削壽命試驗,各選用10根帶鋸條,採用同樣的切削條件,進行45鋼切削試驗,試驗結果表明,使用本發明的製造工藝得到的雙金屬帶鋸壽命提高了80%以上,達到了國外同類帶鋸條的壽命水平。
對本實施例加工的雙金屬帶鋸的力學性能進行檢測,拉伸強度為1345MPa,延展率為8.6%。
對本實施例加工的雙金屬帶鋸進行金相觀察,齒部組織為回火馬氏體和顆粒碳化物,背部組織為回火馬氏體和殘餘奧氏體。
實施例2
步驟1:選材:鋸齒材料的選材為高速鋼,鋸背材料的選材為基材鋼,所述高速鋼包括以下重量百分比的成分:C 1.0%,Si 0.28%,Mn 0.3%,Cr 11%,W 4.3%,Mo 0.5%,V0.8%,Ni 0.16%,Co 0.8%,Nb 0.6,S≤0.005%,P≤0.005%,餘量為Fe。利用削邊加工機對基材鋼削邊加工,至焊接面及背邊光滑,無有肌瘤、明顯波紋等缺陷,表面無拉傷、擠壓等印痕。沿著基材鋼的焊縫處採用脈衝雷射束對其進行毛化處理,在基材鋼的焊縫處表面產生孔徑範圍為100-150μm之間的微孔陣列;
步驟2:採用雷射焊接的方式,將削邊加工好的鋸背材料與鋸齒材料焊接,以形成雙金屬鋸帶之胚體,焊縫截面做金相首檢,其尺寸及形狀應符合工藝要求,焊縫應穿透,上下面應持續、連接,無有斷續、虛焊及夾渣氣孔出現;
步驟3:利用預抽真空光亮井式退火爐對雙金屬鋸帶之胚體進行光亮退火,消除焊接應力,降低基體硬度便於後續加工,退火後背部硬度應低於250HV,焊縫硬度低於420HV;焊接後12小時內必須進行退火處理;產品應無明顯氧化、脫碳等
步驟4:利用二輥軋機平整焊縫,軋制加工後帶材必須滿足厚度及刀彎公差(100mm/6m)外,不得有「S」彎;
步驟5:利用調平校直機調平校直。平整帶材,消除鐮刀彎、龜背、波形彎等缺陷,加工後帶材厚度等尺寸公差應滿足工藝規定要求,刀彎應控制在25mm/6m等;帶材表面不得有明顯壓痕、劃傷等。然後對帶材反覆擠壓去應力。
步驟6:利用定長備料機進行定長備料,按規格將帶材分成相應長度的盤帶。
步驟7:銑齒。按工藝要求將盤帶加工相應規格之齒形。設備:數控銑齒機。要求:任意尺寸內齒高公差均應滿足工藝規定,齒尖鋒利,齒溝無毛刺及倒齒等。
步驟8:分齒,得到一次半成品。使鋸齒按工藝要求進行偏置,使鋸條達到良好切削及排屑的功能。設備:自動分齒機。要求:齒對稱度及分齒量公差均應滿足工藝要求,齒尖不得有碰傷等。
步驟9:對一次半成品進行齒材清洗。清潔鋸帶表面油汙等。設備:齒材清洗機。要求:鋸帶表面乾淨,無油汙。
步驟10:利用淬回火生產線進行淬火處理,所述淬火處理的溫度為1250℃,保溫時間為60分鐘,採用光亮淬火油淬火,淬火處理結束後進行一次深冷處理、升至室溫,然後二次深冷處理,所述一次深冷處理的溫度為-80℃,處理時間5分鐘,二次深冷處理的溫度為-100℃,處理時間3分鐘,二次深冷處理結束後進行二次回火處理,每次回火處理的溫度分別為600℃~620℃、540℃~580℃,每次回火處理時間為20分鐘,每次回火後採用氮氣吹冷至室溫後再進行下一次回火處理,經過二次回火處理後得到二級半成品,二級半成品的鋸齒硬度為68~69HRC,鋸背硬度50HRC以上;同時淬火回火後分別在鋸齒、鋸背上隨機選取1個點測試硬度,鋸背硬度為50.4HRC,鋸齒硬度為68.6HRC,硬度值完全滿足技術要求。齒部無氧化脫碳現象,帶體表面光亮,刀彎應控制在標準範圍內,無「S」彎。
步驟11:滾軋校直。消除帶體刀彎。設備:二輥液壓校直機。要求:校直加工後鋸條刀彎應在標準範圍25mm/6M之內,根據刀彎大小調節軋制力,避免重複軋制。
步驟12:噴砂。消除帶體應力,改善表面質量。設備:液體噴砂機。要求:按工藝要求進行噴砂處理,表面色澤均勻。
步驟13:噴碼防鏽。標示產品,噴油防鏽,以便銷售保存。設備:噴碼機+靜電噴油機。要求:標示清晰明了,鋸條表面防鏽噴油均勻。
步驟14:根帶對焊。提供規定長度單根鋸條。設備:全自動閃光對焊機。要求:按用戶提供規格長度等焊接,焊接口達到產品工藝要求。
步驟15:包裝。分類入庫保存。設備:打包機。要求:牌號、規格、數量標示清晰無誤。
與現有技術的帶鋸條進行切削壽命試驗,各選用10根帶鋸條,採用同樣的切削條件,進行45鋼切削試驗,試驗結果表明,使用本發明的製造工藝得到的雙金屬帶鋸壽命提高了80%以上,達到了國外同類帶鋸條的壽命水平。
對本實施例加工的雙金屬帶鋸的力學性能進行檢測,拉伸強度為1352MPa,延展率為8.5%。
對本實施例加工的雙金屬帶鋸進行金相觀察,齒部組織為回火馬氏體和顆粒碳化物,背部組織為回火馬氏體和殘餘奧氏體。
實施例3
步驟1:選材:鋸齒材料的選材為高速鋼,鋸背材料的選材為基材鋼,所述高速鋼包括以下重量百分比的成分:C 1.0%,Si 0.26%,Mn 0.25%,Cr 11%,W4.2%,Mo 0.4%,V 1%,Ni 0.18%,Co 0.8%,Nb 0.7%,S≤0.005%,P≤0.005%,餘量為Fe。利用削邊加工機對基材鋼削邊加工,至焊接面及背邊光滑,無有肌瘤、明顯波紋等缺陷,表面無拉傷、擠壓等印痕。沿著基材鋼的焊縫處採用脈衝雷射束對其進行毛化處理,在基材鋼的焊縫處表面產生孔徑範圍為100-150μm之間的微孔陣列;
步驟2:採用雷射焊接的方式,將削邊加工好的鋸背材料與鋸齒材料焊接,以形成雙金屬鋸帶之胚體,焊縫截面做金相首檢,其尺寸及形狀應符合工藝要求,焊縫應穿透,上下面應持續、連接,無有斷續、虛焊及夾渣氣孔出現;
步驟3:利用預抽真空光亮井式退火爐對雙金屬鋸帶之胚體進行光亮退火,消除焊接應力,降低基體硬度便於後續加工,退火後背部硬度應低於250HV,焊縫硬度低於420HV;焊接後12小時內必須進行退火處理;產品應無明顯氧化、脫碳等
步驟4:利用二輥軋機平整焊縫,軋制加工後帶材必須滿足厚度及刀彎公差(100mm/6m)外,不得有「S」彎;
步驟5:利用調平校直機調平校直。平整帶材,消除鐮刀彎、龜背、波形彎等缺陷,加工後帶材厚度等尺寸公差應滿足工藝規定要求,刀彎應控制在25mm/6m等;帶材表面不得有明顯壓痕、劃傷等。然後對帶材反覆擠壓去應力。
步驟6:利用定長備料機進行定長備料,按規格將帶材分成相應長度的盤帶。
步驟7:銑齒。按工藝要求將盤帶加工相應規格之齒形。設備:數控銑齒機。要求:任意尺寸內齒高公差均應滿足工藝規定,齒尖鋒利,齒溝無毛刺及倒齒等。
步驟8:分齒,得到一次半成品。使鋸齒按工藝要求進行偏置,使鋸條達到良好切削及排屑的功能。設備:自動分齒機。要求:齒對稱度及分齒量公差均應滿足工藝要求,齒尖不得有碰傷等。
步驟9:對一次半成品進行齒材清洗。清潔鋸帶表面油汙等。設備:齒材清洗機。要求:鋸帶表面乾淨,無油汙。
步驟10:利用淬回火生產線進行淬火處理,所述淬火處理的溫度為1250℃,保溫時間為50分鐘,採用光亮淬火油淬火,淬火處理結束後進行一次深冷處理,升至室溫,然後二次深冷處理,所述一次深冷處理的溫度為-80℃,處理時間5分鐘,二次深冷處理的溫度為-100℃,處理時間3分鐘,二次深冷處理結束後進行二次回火處理,每次回火處理的溫度分別為600℃~620℃、540℃~580℃,每次回火處理時間為20分鐘,每次回火後採用氮氣吹冷至室溫後再進行下一次回火處理,經過二次回火處理後得到二級半成品,二級半成品的鋸齒硬度為68~69HRC,鋸背硬度50HRC以上;同時淬火回火後分別在鋸齒、鋸背上隨機選取1個點測試硬度,鋸背硬度為50.6HRC,鋸齒硬度為68.5HRC,硬度值完全滿足技術要求。齒部無氧化脫碳現象,帶體表面光亮,刀彎應控制在標準範圍內,無「S」彎。
步驟11:滾軋校直。消除帶體刀彎。設備:二輥液壓校直機。要求:校直加工後鋸條刀彎應在標準範圍25mm/6M之內,根據刀彎大小調節軋制力,避免重複軋制。
步驟12:噴砂。消除帶體應力,改善表面質量。設備:液體噴砂機。要求:按工藝要求進行噴砂處理,表面色澤均勻。
步驟13:噴碼防鏽。標示產品,噴油防鏽,以便銷售保存。設備:噴碼機+靜電噴油機。要求:標示清晰明了,鋸條表面防鏽噴油均勻。
步驟14:根帶對焊。提供規定長度單根鋸條。設備:全自動閃光對焊機。要求:按用戶提供規格長度等焊接,焊接口達到產品工藝要求。
步驟15:包裝。分類入庫保存。設備:打包機。要求:牌號、規格、數量標示清晰無誤。
與現有技術的帶鋸條進行切削壽命試驗,各選用10根帶鋸條,採用同樣的切削條件,進行45鋼切削試驗,試驗結果表明,使用本發明的製造工藝得到的雙金屬帶鋸壽命提高了80%以上,達到了國外同類帶鋸條的壽命水平。
對本實施例加工的雙金屬帶鋸的力學性能進行檢測,拉伸強度為1348MPa,延展率為8.4%。
對本實施例加工的雙金屬帶鋸進行金相觀察,齒部組織為回火馬氏體和顆粒碳化物,背部組織為回火馬氏體和殘餘奧氏體。
以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出,對於本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理的前提下,還可以對本發明進行若干改進和修飾,這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
對所公開的實施例的上述說明,使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下,在其它實施例中實現。因此,本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。