軋鋼熱切鋸片的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種軋鋼熱切鋸片，整體呈圓盤狀，包括圓盤中心的中心孔、中心孔外的連接孔和設在圓盤外圓周上的鋸齒；外圓周上沿徑向設有止裂孔，止裂孔通過細長槽與鋸齒的根部連為一體，整體呈細長的“U”型；位于止裂孔和連接孔之間的非工作區(qū)域內的周圈上均勻分布設有4-8組減振槽。其既不影響鋸片基體材料的強度和剛度，又能有效緩解鋸片外圓周鋸齒間承受的拉應力，降低鋸齒根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，延長鋸片單次鋸切壽命；保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標等質量問題。
【專利說明】軋鋼熱切鋸片

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱切鋸片【技術領域】，特別公開一種軋鋼熱切鋸片。

【背景技術】
[0002]隨著我國鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展和技術進步，在鋼鐵企業(yè)中連鑄連軋一體化技術及裝備應用越來越多，企業(yè)各種型材產(chǎn)品的軋制速度越來越快，一般的軋制速度超過了 40m/s，即使直徑較大的型材，其軋制速度也越來越高，因此對型材的熱切鋸片提出了更高的要求。
[0003]一般情況下，乳鋼熱切鋸片的材料采用65Mn，這種材料具有較高的硬度，鋸片熱處理后硬度為HRC29-37 ;同時淬透性好，鋸齒一般采用高頻感應加熱或接觸電加熱法進行淬火，齒尖硬度達HRC56-63，增加了耐磨性。另外，具有脫碳傾向少，價格低廉，切削性能好等優(yōu)點，但它具有熱敏感性，易產(chǎn)生淬火裂紋，并有回火脆性。而在熱切時工件的最高溫度可以超過1000°C，同時由于切削和磨擦作用，導致齒部溫度迅速升高，為了防止齒尖退火，必須采用強力冷卻，目前常用的是高壓水強力冷卻。由于其工作條件惡劣，對切割鋸片齒部產(chǎn)生連續(xù)的熱沖擊，容易在切割時產(chǎn)生熱裂紋；而且降低了鋸片的硬度，使鋸片基體出現(xiàn)疲勞，導致其硬度、強度降低，顯著降低鋸片切割壽命。因此，在熱連軋切割設備上，鋸片基體材料多為50Cr4V、50CrMoV、50CrMnV等合金工具鋼，鋼中含有較多的Cr、V、Μο、Μη等合金，加入這些合金元素的主要作用是細化晶粒，顯著提高材料的強度、硬度以及熱處理性能，延長鋸片壽命。但是，在使用過程中，因為現(xiàn)場工作環(huán)境苛刻，鋸片一直在高溫及經(jīng)受交變熱沖擊、受力沖擊的工況下工作，再加上鋸切設備及鋸片等方面的原因，還是經(jīng)常出現(xiàn)型材斷口切斜、毛刺飛邊超標等質量問題，鋸片單次鋸切壽命較低，造成停機換片頻繁，嚴重影響了軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率。另外，鋸片在使用過程中還經(jīng)常出現(xiàn)糊齒、裂紋等現(xiàn)象，既影響生產(chǎn)效率，也給生產(chǎn)現(xiàn)場的安全帶來一定隱患。
[0004]鑒于這種情況，研宄開發(fā)高效長壽命熱切鋸片，提高切割產(chǎn)品的質量以及使用熱連軋生產(chǎn)的高速度和連續(xù)性，具有重要意義。
[0005]如圖1所示，目前軋鋼廠型材熱切鋸片的齒形有鼠牙形(a)、狼牙形(b)和等腰三角形(c)三種。統(tǒng)計資料表明，現(xiàn)有鋸機中三種齒形鋸片均有應用，幾乎各占三分之一。合理的鋸齒形狀應能滿足下列要求:鋸齒強度好、鋸切能耗少、使用壽命長、噪音低、制造和重磨成本低。為了比較上述三種齒形的使用性能和開發(fā)新齒形，近年來經(jīng)系統(tǒng)的理論研宄和工業(yè)性實驗，得出以下結論:
[0006](1)當齒距t和齒高h相同時，以齒前角=0°的鼠牙形齒形最好，具有較好的切削性能，鋸切能耗低，鋸切力小，使用壽命長，是應當肯定的一種齒形；
[0007](2)其次是狼牙形齒形，但狼牙形齒形制造和修齒比較困難，難以保證所設計的齒形；
[0008](3)等腰三角形齒形的齒根強度較好，制造和修齒比較方便，切肩很少在齒尖處形成肩瘤，切割時無方向性；但是，鋸切能耗大，噪音也最大，齒尖強度較鼠牙齒下降40 %，易折齒，因此這類產(chǎn)品使用時應加以考慮；
[0009](4)新型的弧背齒、雙尖齒及帶側隙的鼠牙齒，具有較好的力學性能和使用性能，這些新型鋸片可以轉為產(chǎn)品的前景。
[0010]對于熱切鋸片的研主要集中在鋸切齒形的設計和優(yōu)化，而在鋸片圓周上開槽降噪、打孔止裂的研宄還比較少。專利CN201020567Y公開了一種低裂紋金屬冷熱切圓鋸片整體呈一個大而薄的圓盤，鋸片體的外圓周上分布有鋸齒，中心有孔，中心孔外有連接孔，在半徑中間部位有吊裝孔，鋸片體的外圓周上間隔設置有3-6個伸縮槽縫。其能有效緩解鋸片外圓周鋸齒間承受的拉應力，降低鋸齒根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，能夠有效提高鋸片使用壽命。
實用新型內容
[0011]本實用新型的目的在于提供一種軋鋼熱切鋸片，其在鋸片圓周上開槽降噪、打孔止裂，增設異形孔以改善基體的整體受力分布，延緩基體疲勞，從而延長鋸片單次鋸切壽命，保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標等質量問題。
[0012]本實用新型提供的一種軋鋼熱切鋸片，整體呈圓盤狀，包括圓盤中心的中心孔、中心孔外的連接孔和設在圓盤外圓周上的鋸齒；外圓周上沿徑向設有止裂孔，止裂孔通過細長槽與鋸齒的根部連為一體，整體呈細長的“U”型；位于止裂孔和連接孔之間的非工作區(qū)域內的周圈上均勻分布設有4-8組減振槽。減振槽和止裂孔既不影響鋸片基體材料的強度和剛度；又能有效緩解鋸片外圓周鋸齒間承受的拉應力，降低鋸齒根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，延長鋸片單次鋸切壽命。
[0013]較佳的，所述鋸齒的切削刃呈螺旋線的形狀，螺旋角為10°?15°。當切削刃與安裝軸線平行時，在鋸切時，鋸齒是同時進入和同時退出切削層的，沖擊比較大，容易造成崩刃。當切削刃與鋸片安裝軸線傾斜一定角度時，切削刃受力有所改善。將鋸齒的切削刃磨削成螺旋線的形狀，可進一步改善切削刃的強度和受力狀態(tài)；在切削過程中增加了切肩層的有效切削寬度，每個鋸齒的切入和退出比較平穩(wěn)，減少了沖擊和振動，延長了鋸片壽命。
[0014]較佳的，每組減振槽包括2-5條減振槽，每條減振槽為弧形槽，弧形槽的寬度為3-6mm，圓弧長度為寬度的15-25倍，圓弧長度方向均布有數(shù)個直徑為弧形槽寬度1.5-2.5倍的通孔，且弧形槽的兩端均設有通孔。該種減振槽的設計可以改善基體的整體受力分布，延緩基體疲勞，防止基體過早出現(xiàn)變形，從而延長鋸片單次鋸切壽命，保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標等質量問題。
[0015]較佳的，每條減振槽的圓弧走向與熱切鋸片的圓周方向呈一定的夾角，該夾角與鋸齒的螺旋角相同。
[0016]較佳的，每組減振槽中的多條減振槽起始端通孔的圓心在同一條直線上，與由鋸片中心與最外一條減振槽起始端通孔的圓心構成的直線形成一定的夾角，該夾角與鋸齒的螺旋角相同。這種減振槽的設計，不論熱切鋸片的正傳還是反轉，均出于最佳受力狀態(tài)，減少了鋸片的變形。
[0017]較佳的，為了保證鋸片的強度和剛度，每組減振槽的最外側一條減振槽的起始端通孔圓心與熱切鋸片的外圓之間的距離不小于150mm，每條減振槽之間的徑向距離不小于120mmo
[0018]優(yōu)選的，細長槽的寬度為2-6_，細長槽的長度為鋸齒齒高3-6倍，止裂孔的直徑為細長槽的寬度的1-2.5倍。進一步優(yōu)選的，細長槽的寬度為3-5mm，細長槽的長度為鋸齒齒高4-5倍，止裂孔的直徑為細長槽的寬度的1.5-2倍。
[0019]較佳的，所述軋鋼熱切鋸片的基體材料為50Cr4MoVNb鋼。在傳統(tǒng)熱切鋸片用50Cr4V鋼的基礎上，為了細化基體材料晶粒，提高基體強度和剛度，選用含Mo、Nb的50Cr4MoVNb 鋼。
[0020]本實用新型的有益效果有:
[0021]1、熱切鋸片的外圓周上沿徑向設有止裂孔，止裂孔和連接孔之間的非工作區(qū)域內設有減振槽，既不影響鋸片基體材料的強度和剛度，又能有效緩解鋸片外圓周鋸齒間承受的拉應力，降低鋸齒根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，延長鋸片單次鋸切壽命；
[0022]2、減振槽采用均布通孔的長條形弧形槽的設計，以改善基體的整體受力分布，延緩基體疲勞，防止基體過早出現(xiàn)變形，從而延長鋸片單次鋸切壽命，保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標等質量問題；
[0023]3、鋸齒的切削刃呈螺旋線的形狀，且減振槽設計中的相關夾角與螺旋角相同，可改善切削刃的強度和受力狀態(tài)，在切削過程中增加了切肩層的有效切削寬度，每個鋸齒的切入和退出比較平穩(wěn)，減少了沖擊和振動，延長了鋸片壽命。
[0024]下面將結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術熱切鋸片齒形的結構示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明軋鋼熱切鋸片的結構示意圖。
[0027]圖3為本發(fā)明軋鋼熱切鋸片的I處局部放大圖。
[0028]圖4為本發(fā)明軋鋼熱切鋸片的A處剖視圖。
[0029]圖5為本發(fā)明軋鋼熱切鋸片的II處局部放大圖。
[0030]圖中，1-中心孔，2-連接孔，3-鋸齒，4-細長槽，5-止裂孔，6_減振槽。

【具體實施方式】
[0031]本實施例為本實用新型優(yōu)選實施方式，其他凡其原理和基本結構與本實施例相同或近似的，均在本實用新型保護范圍之內。
[0032]請結合參看附圖2至5，本實施例的軋鋼熱切鋸片，整體呈圓盤狀，包括圓盤中心的中心孔1、中心孔1外的連接孔2和設在圓盤外圓周上的鋸齒3 ;外圓周上沿徑向均勻分布設有四組止裂孔5，止裂孔5通過細長槽4與鋸齒3的根部連為一體，整體呈細長的“U”型；位于止裂孔5和連接孔2之間的非工作區(qū)域內的周圈上均勻分布設有四組減振槽6。以生產(chǎn)現(xiàn)場常用的Φ 2000mm的鋸片為例，細長槽4的寬度為5mm，細長槽的長度為60mm，止裂孔5的直徑為ΦΙΟπιπι。當然，細長槽4的寬度可以在2-6mm之間選擇，細長槽4的長度為鋸齒3齒高3-6倍，止裂孔5的直徑為減振槽4的寬度的1-2.5倍。熱切鋸片外圓周的鋸齒3加工好后，在圓周上沿徑向開細長槽4和止裂孔5，既不影響鋸片基體材料的強度和剛度；又能有效緩解鋸片外圓周鋸齒3間承受的拉應力，降低鋸齒3根部裂紋產(chǎn)出的敏感性，降低裂紋產(chǎn)生傾向，延遲鋸片裂紋的產(chǎn)生，延長鋸片單次鋸切壽命。
[0033]從圖1可以看出，在所有的鋸齒形鋸片中，切削刃和鋸片安裝軸的軸線是平行的或者成一定角度。當切削刃與安裝軸線平行時，在鋸切時，鋸齒是同時進入和同時退出切削層的，沖擊比較大，容易造成崩刃。當切削刃與鋸片安裝軸線傾斜一定角度時，切削刃受力有所改善。為了進一步改善切削刃的強度和受力狀態(tài)，本實施例中，鋸齒3的切削刃呈螺旋線的形狀；其螺旋角為15°，在切削過程中增加了切肩層的有效切削寬度，每個鋸齒的切入和退出比較平穩(wěn)，減少了沖擊和振動，延長了鋸片壽命。當然，螺旋角可以在10°?15°范圍內任意選擇。
[0034]本實施例中，位于止裂孔5和連接孔2之間的非工作區(qū)域內的周圈上均勻分布設有四組減振槽6，每組包含三條減振槽6。以生產(chǎn)現(xiàn)場常用的Φ2000mm的鋸片為例，減振槽6的位置位于直徑Φ1800_以內，又要不影響鋸片連接孔螺栓的裝配的環(huán)形區(qū)域內(例如:直徑為2000mm的鋸片，當直徑磨損到1800mm后，就不再使用，做報廢處理)。每條減振槽6為弧形槽，弧形槽的寬度為5mm，圓弧長度為寬度的400mm，圓弧長度方向均布有四個直徑為10mm的通孔，弧形槽的兩端均設有通孔，且每隔100mm加工出一 Φ 10的通孔。減振槽6的走向不是與鋸片的圓周方向平行，而是與鋸片的圓周之間呈一定的夾角，此夾角與鋸片圓周上的鋸齒3的螺旋角相同，例如夾角為15° ;此外，鋸片中心與最外側一條減振槽6的起始端通孔的軸線構成的直線，與三條減振槽起始端通孔的軸線也構成一條直線，這兩條直線之間的夾角也是15°。這種布置，不論鋸片正傳還是反轉，均出于最佳受力狀態(tài)，減少了鋸片的變形。為了保證鋸片的強度和剛度，每組最外一條減振槽的起始端的孔與Φ1800_圓的外圓之間的距離不小于150mm，三條減振槽之間的徑向距離不小于120mm。采用激光切割的方式，加工出四組減振槽6，以改善基體的整體受力分布，延緩基體疲勞，防止基體過早出現(xiàn)變形，從而延長熱切鋸片單次鋸切壽命，保證軋制生產(chǎn)的連續(xù)性和生產(chǎn)率，并減少型材切斜、毛刺飛邊超標等質量問題。借助有限元分析軟件，系統(tǒng)地分析熱切鋸片基體部分的受力狀態(tài)、應力集中分布等情況，以便于有針對性地進行結構改進。作為本實施例的變形，減振槽的組數(shù)可以在4-8組中選擇，均需在圓周上呈均勻分布。
[0035]本實施例中，鋸片的基體材料為50Cr4MoVNb鋼。在傳統(tǒng)熱切鋸片用50Cr4V鋼的基礎上，為了細化基體材料晶粒，提高基體強度和剛度，選用含Mo、Nb的50Cr4MoVNb鋼。
[0036]以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當然不能以此來限定本實用新型之權利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權利要求】
1.一種軋鋼熱切鋸片，整體呈圓盤狀，包括圓盤中心的中心孔、中心孔外的連接孔和設在圓盤外圓周上的鋸齒，外圓周上沿徑向設有止裂孔，止裂孔通過細長槽與鋸齒的根部連為一體，整體呈細長的“U”型；位于止裂孔和連接孔之間的非工作區(qū)域內的周圈上均勻分布設有4-8組減振槽；其特征在于:每組減振槽包括2-5條減振槽，每條減振槽為弧形槽，弧形槽的寬度為3-6mm，圓弧長度為寬度的15-25倍，圓弧長度方向均布有數(shù)個直徑為弧形槽寬度1.5-2.5倍的通孔，且弧形槽的兩端均設有通孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:所述鋸齒的切削刃呈螺旋線的形狀，螺旋角為10°?15°。
3.根據(jù)權利要求1所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:細長槽的寬度為2-6mm，細長槽的長度為鋸齒齒高3-6倍，止裂孔的直徑為細長槽的寬度的1-2.5倍。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:每條減振槽的圓弧走向與熱切鋸片的圓周方向呈一定的夾角，該夾角與鋸齒的螺旋角相同。
5.根據(jù)權利要求4所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:每組減振槽中的多條減振槽起始端通孔的圓心在同一條直線上，與由鋸片中心與最外一條減振槽起始端通孔的圓心構成的直線形成一定的夾角，該夾角與鋸齒的螺旋角相同。
6.根據(jù)權利要求4所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:每組減振槽的最外側一條減振槽的起始端通孔圓心與熱切鋸片的外圓之間的距離不小于150mm，每條減振槽之間的徑向距離不小于120mm。
7.根據(jù)權利要求5或6所述的軋鋼熱切鋸片，其特征在于:所述軋鋼熱切鋸片的基體材料為50Cr4MoVNb鋼。
【文檔編號】B23D61/02GK204221118SQ201420459616
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年8月15日 優(yōu)先權日:2014年8月15日
【發(fā)明者】王連功, 李國平, 王立功, 陳文
申請人:王連功