前面我们讲关于瓦楞辊造成磨损的几个重要因素，今天我们再详细介绍一下提高使用寿命的几种工艺方法，使您对瓦楞辊有个更全面的了解。

提高瓦楞辊使用寿命的工艺方法

      作为瓦楞纸板生产线上最昂贵的易损部件之一，瓦楞辊的使用寿命高低决定了纸板的生产效率、质量与成本，因此一直是众多生产厂商关心的焦点问题。由于瓦楞辊的失效是典型的以瓦楞原纸作为磨料的磨粒磨损过程，根据金属材料的磨粒磨损原理可知，在瓦楞辊结构一定的前提下，提高瓦楞辊耐磨性(即使用寿命)的有效途径只有一个，那就是提高瓦楞辊楞顶的表面硬度。

      各种热处理工艺和表面工程技术相继被引入瓦楞辊的生产制造过程，如感应淬火技术、渗碳淬火、电镀硬铬技术、渗氮及离子氮化技术、激光淬火技术等等。尤其可喜的是，经过多年的积累，国内已经建立了轻工行业标准，部分瓦楞辊制造厂家也建立了相应的企业标准，以便实现在对瓦楞辊质量的有效控制。表1所示为瓦楞辊齿形表面硬度和硬化层深度。实际上，表1所示的瓦楞辊热处理工艺标准部分已经过时，瓦楞辊制造厂家为了在市场竞争中获胜，已经采用了更加严格、复杂的热处理工艺。

瓦楞辊中频淬火+氮化或镀硬铬工艺

      氮化层厚度为0．5mm～0．6mm，电镀硬铬层厚度为0．10mm～0．20mm。复合表面强化工艺的最大好处就在于：瓦楞辊顶部的硬化层深度加厚，形成了一个硬度梯度，有效地避免了因为氮化层或者硬铬层与基材过大的硬度差而导致硬化层的崩脱。

      由于氮化工艺周期长，成本高，因此瓦楞辊制造商更加喜欢使用中频淬火后镀铬。此外，为了进一步降低电镀硬铬层与基材之间的硬度差别，各厂家材质将材质从42CrM0改为48CrM0甚至50CrM0，进一步提高了瓦楞辊的淬透性和淬硬性。

      上述努力收到了显著的成效。经过感应淬火与电镀硬铬复合处理的瓦楞辊，其使用寿命可以达到800万米～900万米。

感应淬火一电镀复合处理瓦楞辊的后阶段工艺流程：

磨齿-中频淬火-除应力-喷砂-镀铬（厚度0.10mm-0.15mm）成品出厂瓦楞辊碳化钨硬质合金涂层技术

      近年来，超音速喷涂碳化钨硬质合金涂层技术逐渐进入瓦楞辊的生产领域。它是采用超音速火焰、电弧喷涂或者等离子喷涂的方式，在瓦楞辊的辊顶形成一层厚度约为0.05mm-0.06mm的高硬度硬质合金耐磨层的工艺。超音速喷涂之前，瓦楞辊仍然需要先进行感应淬火处理，以便提高基材的硬度。硬质合金层只是取代电镀硬铬层。

      由于硬质合金层的硬度比电镀硬铬层高得多，与瓦楞辊基材的结合力也比硬铬层的强得多，因此硬质合金复合处理的瓦楞辊得使用寿命比感应淬火与电镀硬铬复合处理的高得多，成为瓦楞辊表面处理的顶级工艺，最大的使用寿命可以达到2000万米～5000万米。感应淬火一超音速喷涂硬质合金层复合强化瓦楞辊的后阶段工艺流程：磨齿--(中频淬火)--喷砂--预热--打底--喷涂碳化钨（厚度0.05mm～0.06mm))--抛磨--成品出厂

      但是，超音速火焰喷涂等技术存在的一些缺点，如喷涂层的质量受操作者个人的经验影响很大，喷涂的制造成本也较高，涂层的均匀性也不象电镀硬铬层那样好控制。激光淬火技术的显著特点（与感应淬火技术相比)

      加热位置可以精确定位，硬化层深度与硬化带形状可以精确控制，瓦楞辊的齿面变形几乎可以忽略。这就从根本上避免了感应淬火时因为注入热量过大导致瓦楞辊造成的变形、尺寸超差，或者因为加热不均匀导致的软点、裂纹等缺陷，确保了瓦楞辊生产时的高成品率。

      激光淬火工艺取代感应淬火，简化了瓦楞辊的生产制造工艺，节省了瓦楞辊的生产制造成本。因为瓦楞辊可以齿型精加工后进行激光淬火，而不象中频淬火加工技术那样，为了得到较深的淬火层，需要先进行齿型粗加工，中频淬火后再进行齿型精加工。

      激光淬火层的硬度高于中频淬火HRC2-4度。主要原因有两个：其一，激光淬火工艺的加热速度与冷却速度都远远高于中频感应淬火的缘故；其二，激光淬火的快速加热冷却过程，使得表层成分的保真性很好，有效地防止了脱碳、氧化等过程的发生，确保了瓦楞辊齿顶表层与亚表层的高硬度。这样，激光淬火条件下电镀硬铬层与瓦楞辊齿顶之间的硬度差就小于感应淬火条件下两者之间的硬度差，有利于提高瓦楞辊的使用寿命。

      激光淬硬层处于无应力状态，这一性能使得工件抗疲劳开裂得性能提高，也可以延迟瓦楞辊的龟裂、犁沟、粘着等疲劳现象，延长使用寿命。

      激光淬硬层在淬硬层深度的范围内硬度基本上保持均匀，这是中频淬火等工艺做不到的，后者由表及里其硬度值有一个明显的下降梯度。激光淬火的高均匀硬度层避免了感应淬火条件下工件表面一旦出现磨损，其磨损速度便加速的现象，提高了瓦楞辊的使用寿命。

      激光淬硬层外表面上大量的晶体缺陷有利于提高电镀硬铬层与淬硬层的结合力。众所周知，中碳马氏体组织由针状马氏体和板条马氏体的混合组织组成。马氏体中含有大量的位错、孪晶等晶体缺陷，这些缺陷的存在不仅有利于电镀铬层过程中铬原子与基材的结合，更加有利于提高两者之间的结合力。

      由于上述原因，激光淬火一电镀硬铬层的耐磨性显著优于感应淬火一电镀硬铬层的耐磨性，再加上激光淬火过程不需要淬火介质(如水、油等)，清洁，干净，环境友好等特点，使得激光淬火一电镀硬铬复合工艺迅速为广大瓦楞辊生产厂商所接受，成为瓦楞辊生产中的主流热处理工艺之一。

激光淬火--电镀硬铬层的复合处理瓦楞辊后端工艺流程磨齿--激光淬火--喷砂--镀铬（0.05mm～0.10mm)

激光淬火--电镀硬铬复合处理瓦楞辊的工艺指标

激光淬火--电镀硬铬复合工艺瓦楞辊的使用寿命：l300万米～1500万米：

激光淬火的瓦楞辊材质主要为：42CrM0、48CrM0、50CrM0：

激光淬硬层的硬度：HRC60～62：

激光淬火的齿顶硬化层深度：0．8mm～1．2mm：激光淬火速度为：0．9m／min～1．8m／min。

      综上所述，在当前瓦楞辊生产中，中频淬火后镀铬、中频淬火后喷涂碳化钨和激光淬火后镀铬已经成为瓦楞辊企业的三种主流工艺。

三种工艺的经济性比较

      中频瓦楞辊主要应用于中低速生产线；碳化钨瓦楞辊由于成本较高很难进入中、低速度瓦楞辊市场，因此主要应用于高速生产线。因为激光瓦楞辊比中频淬火一电镀瓦楞辊具有更高更稳定的品质、更长的使用寿命，而价格相差有限，因此可以取代后者应用于中、低速生产线。同样，只需将激光处理过的瓦楞辊极小的变形量精磨掉后，即可满足高速生产线的要求，而其简单的制造工艺和相对较低的成本，为其挑战并最终取代碳化钨瓦楞辊奠定了基础。

激光淬火工艺的综合优势

      激光淬火技术给瓦楞辊更强壮的基体，硬度HRC60以上，硬化层深0．8mm以上。激光淬火技术和传统的镀铬工艺的完美结合，使镀铬的质量更稳定。

      硬度高，金相组织细化，耐磨性优于传统淬火工艺。激光淬火使组织产生压应力，能提高瓦楞辊的疲劳强度。

      硬化层深度分布为齿顶厚，侧面薄，吻合瓦楞辊工作的磨损状况，能有效地瓦楞辊解决主要磨损齿顶的难题。

      硬化层深可以控制，能对不同的齿形采用相应的工艺，合理满足各种工况的要求。变形在0．03mm以内，无裂纹，保持原有表面质量，处理后可以直接装机使用。

      为瓦楞辊的材质的选用提供更大的空间，一些更为经济的中碳钢和合钢作为瓦楞辊的材质，经激光淬火后其耐磨性能更好，应是瓦楞辊生产厂家发展的方向。效率高，减少瓦楞辊的生产工序，缩短瓦楞辊的生产周期。降低瓦楞率，可为纸箱生产厂节省更多原纸。

      瓦楞辊激光表面淬火技术的两个显著特点与中频瓦楞辊和碳化钨瓦楞辊相比，激光淬火瓦楞辊技术还有另外两个显著特点。

      因为激光淬硬层的厚度刚好与工作层的厚度相当，瓦楞辊一旦尺寸超差，容易采用机加工方式对瓦楞辊辊型进行修复，然后对辊齿进行激光淬火，可以使修复后的旧辊象新辊一样使用。于使用过程中，因为崩齿等原因造成瓦楞辊的意外失效，可以采用激光熔覆技术对崩齿处进行修复。并且，激光熔覆之后只需要进行少量后续加工，就可以投入使用。