标题：瓦楞辊
什么是瓦楞辊
瓦楞辊是瓦楞纸板生产设备中最重要的组成部分,它一般都采用48CrMoA钢，经表面热处理和冷处理或表面冷处理后，其硬度一般都在HRC55以上。瓦楞辊是单面机的重要关键零件。瓦楞辊分为上瓦楞辊和下瓦楞辊，上下辊面均为雌形，两辊配对啮合装配，其啮合机理不同于通常的齿轮传动。下瓦楞辊为主动辊，轴端装有齿轮，电动机经减速装置带动下瓦楞辊转动。上瓦楞辊为从动辊，依靠上辊的辊齿和下辊的辊齿相互啮合传动。为了使瓦楞原纸在上、下瓦楞辊之间压楞成型，必须在上瓦楞辊上施加一定压力。所以上瓦楞辊除了绕自身轴线转动外，并能沿上下瓦楞辊轴线的连线方向移动。这种移动是通过气缸向上瓦楞辊两端施加径向压力，使相互啮合的瓦楞辊产生咬入压力。
瓦楞辊的工作原理
对于任何形式的瓦楞辊来说，它都具有同样的基本使用功能和磨损机理。瓦楞原纸在高速、连续节进的熨烫弯曲成形过程中，在线压力作用下不断与瓦楞辊楞顶进行相对位移并产生磨擦挤轧，受原纸中含有的夹杂物和矿物硬粒的碾压撞击，使瓦楞辊的楞顶部发生剧烈磨损，并逐渐由圆弧磨成不规则形状，连续不断的高速运转，楞齿高度慢慢变低，使生产的纸板逐渐趋向标准下限。一些楞面硬度低的瓦楞辊还会因此使楞顶楞面产生麻坑和凹陷，加剧了磨损进程
由于生产线往往不是经常满幅走纸，致使瓦楞辊表面产生不均匀磨损而导致瓦楞辊中凹而造成纸板中间脱胶起泡。低硬度瓦楞辊在连续高速的单齿啮合定向运转状况下还会因塑性变形发生倒楞、倾斜、扭曲、增加椭圆度和跳动误差，加快影响瓦楞辊的使用寿命和经济性能。
瓦楞辊的分类
1按齿型分类
常见齿型分为A ,AC .C .BC ,B ,BE ,E1 ,E2 ,F ,G型
2按齿型形状分类
常见形状为U形，V形
3按表面硬度处理分类
常见形式为表面氮化瓦楞辊，表面激光瓦楞辊，电镀瓦楞辊，碳化钨瓦楞辊
瓦楞辊的选材
钢材因其较高的性价比而成为制造瓦楞辊的首选材料。钢材是在铁中加入适量的碳元素并经过锻造而成的合金，还可以加入锰、铬、钼、硅和锂等其它元素，从而使合金钢获得某些特殊性能。制造瓦楞辊选用钢材的最终规格又取决于各供应商的选材标准。供应商必须要考虑到这种压力容器生产的相关法规和所用材料的成本、性能和市场供应情况。钢材的生产工艺是先将铸铁熔化后加入合金元素，然后把钢水倒进钢模，使之凝固成一个重达50吨的钢锭。这块钢锭经加热和锻压变成圆柱体的钢坯，这便是瓦楞辊的坯料。
优质瓦楞辊是由实心锻件制造而成。这个铸造工艺(包括热轧钢坯)可以改变和致密化钢的纹理结构，并由此增强钢的密度和强度，提高稳定性。稳定性在随后的加工(比如热处理)中起着非常关键的作用．它能确保辊体不会扭曲变形。
把钢锭加工成钢块、钢坯和钢板时，所有的钢都经历了不同程度的锻造。接下来，钢锭还要经过拉拔加工以最终成型。这样，钢里面所有不能溶解的杂质(在最初的锻造中杂质会集中到钢锭的中央)会被保留下来并成为成品瓦楞辊的一部分。微观上，这些杂质呈现出纤维纹理，与木材中的纹理结构很相似。但是，软木和硬木的结构有所不同：硬木的纹理结构很光滑紧密，而软木的纹理结构则很疏松。同样地，千锤百炼后形成的具有光滑致密纹理结构的钢材的硬度较高．是制作瓦楞辊的优质材料。
瓦楞辊的保养
众所周知，瓦楞辊是瓦楞纸板生产线的核心部件，正确使用和保养瓦楞辊尤为重要。
1．尽可能选用质量优良的瓦楞原纸
实践证明数码印刷在中国，低价低质的瓦楞原纸会加剧对瓦楞辊的磨损，减短瓦楞辊的使用寿命。
2．安装限位装置，准确调节瓦楞辊与压力辊之间的压力和间隙
瓦楞纸板生产线上的单面机中，已涂黏合剂的瓦楞纸板的楞峰与面纸黏合时，需要瓦楞辊与压力辊之间有一定的压力以确保黏合效果。
CTP在中国，许多单面机上没有限位装置，有的限位装置不可靠，有的操作人员没有被告知禁止瓦楞辊与压力辊直接接触，因此压力辊表面遭到破坏的现象屡有发生。通过安装限位装置，合理调节压力辊与瓦楞辊间的间隙和压力包装容器，就能避免因间隙控制不当而引起的瓦楞辊和压力辊的损伤。出版
3．对瓦楞辊的磨损进行内部监控
强化钢质瓦楞辊的磨损是线性的，所以需要对楞高进行定期检测，准确地推断出瓦楞辊的预期寿命和更换日期，保证瓦楞纸板的生产质量。
4．打磨
瓦楞辊磨损后，辊面就会出现阶梯状明显图案。瓦楞辊的中间部分磨损最大。这会导致在压力辊夹口上压力不均匀裁员，并且很难均匀地涂上胶水。
为了克服这一点，可用金刚石研磨膏研磨或者从轴颈处的楞尖处磨掉少量（0.05mm）的材料。但是这一操作难度很大，需要很高的技巧，以免磨掉楞型上重要的涂层。
一些工厂生产的一种很小的夹具，可以安装到单面机上包装物流，使得研磨工作更加准确和轻松。通过对无涂层瓦楞辊的仔细打磨，瓦楞辊的使用寿命可以显著延长。但对于磨损严重的瓦楞辊，要及时更换。
瓦楞辊制造厂家的企业标准
目前多数厂家采用复合处理，中频淬火后进行氮化或镀铬，氮化层厚度为0.5～0.6㎜，镀铬层厚度为0.10～0.15㎜，主流工艺为中频淬火后镀铬。为了达到这一要求，各厂家材质现在多采用42CrMo、48CrMo锻件，满足其淬透性和淬硬性。复合处理辊的使用寿命为800～900万跑米。厂家为了赢得市场的领先地位，纷纷在材质方面尝试新钢种，在工艺方面采用新技术，形成中频淬火后镀铬、中频淬火后喷涂碳化钨和激光淬火后镀铬三种主流工艺竞争、并进的局面，为纸箱厂家的选择提供了多种方案。市场的需求最终成为哪种工艺占据主导地位的方向，市场将以质量和成本为标准作出选择。
三种工艺的后流程
（1）→磨齿→中频淬火→除应力→喷砂→镀铬（厚度0.10～0.15㎜）—寿命800～900万跑米；
（2）→磨齿→（中频淬火）→喷砂→预热→打底→喷涂碳化钨（厚度0.05～0.06㎜）→抛磨—寿命2000～5000万跑米；
（3）→磨齿→激光淬火→喷砂→镀铬（厚度0.05～0.10㎜）—寿命1300～1500万跑米。
瓦楞辊的技术指标
瓦楞辊的主要技术指标，在国家标准GBl2070-89(中、低速瓦楞纸板生产线)上都已经有了明确规定。而对于运行速度在120m/min以上的中、高速瓦楞纸板生产线上用的瓦楞辊，其各项技术指标又必须进一步提高，尤其是中、高速瓦楞辊还必须具有选用材质的优秀性能、采用先进的热处理工艺使机体获得均匀的高硬度性能、经济合理的楞型设计和可靠的制造精度及表面镀覆层优异的耐磨性能等等，才能满足瓦楞纸板生产线高速生产的需要。
以下是瓦楞辊的主要精度指标：
新制瓦楞辊楞型：楞高、300mm楞数、楞顶与楞底圆弧半径，耗纸率和微型瓦楞的包角等参数经济、合理。 
淬火层：层深5～7mm，硬度≥HRC5，硬度均匀、有槽辊无软带。
表面镀层：显微硬度HV900～1050，微裂纹数每lcm高达400多条。
高速瓦楞辊：两次精研磨： 
楞厚极限偏差±0025楞顶圆跳动公差0.025楞高极限偏差+0．025楞侧面对轴线极限偏差0.025 
楞型角的极限偏差　±1度
中高辊的中高度极限偏差为中高值的4-10% 中低速瓦楞辊各项指标符合GB1207-89
延长瓦楞辊的使用寿命:激光强化的技术原理
激光表面强化技术基于激光束的高能量密度加热和工件自冷却两个过程。激光表面淬火是一项金属材料及零件表面快速强化的技术，可以提高表面硬度、强度、耐磨性，同时又使心部仍保持较好的综合力学性能。瓦楞辊表面强化属于激光表面相变强化。
激光强化的技术特点
·激光表面强化对材料的淬透性依赖性小。激光强化引发低等级材料代替搞等级材料的可能。
·弥散强化。在快速加热和快速冷却的工艺环境下形成的奥式体晶粒没有孕育长大机会，弥散的奥氏体晶粒形成弥散的马氏体相或贝式体相，使马氏体或贝式体具有晶格强化的同时具有弥散强化效果。
·无氧化脱碳淬火，在传统热处理中，钢在加热过程如没有保护措施，便会发生氧化、脱碳现象，使钢的硬度，耐磨性、使用性能和使用寿命降低。激光相变强化由于使用的吸光涂料可在光斑周围形成气体保护气氛，使处理面免遭氧化，具有保护工件表面的性能。
·抗疲劳问题，经激光处理的工件的表层呈压应力状态，这一性能使齿轮更加抗疲劳，使龟裂、犁沟、粘着等疲劳现象延迟出现，延长使用寿命。
·等强工作层，常规热处理，包括中频淬火，由表及里其硬度值有一个明显的下降梯度，经激光强化的工件，整个强化层的硬度几乎一样。激光强化件等强工作层避免了常规热处理件在一旦表面出现磨损，其磨损速度便加速的现象。
·无变形淬火，由于基体的牵制，激光强化表面层的应力不足以使工件变形。
·无污染。
瓦楞辊寿命的提高保证了生产线的运行时间尽可能长，减少停机换辊时间，对于厂家的生产效率有了极大的提高；并使得停机换纸次数比以往减少，减少了芯纸的浪费；瓦楞辊耐磨性的提高使芯纸的选择范围更加广泛，使瓦楞纸板生产厂家有效的降低成本。而激光瓦楞辊的出现则为瓦楞纸生产厂家提供了一种性价比最优的瓦楞辊，为瓦楞辊厂商节省大量直接成本。
目前在瓦楞辊的应用上，由于中频瓦楞辊以应用于中低速生产线为多；碳化钨瓦楞辊的应用则集中在高速生产线，但由于成本较高很难进入中、低速瓦楞辊市场。激光瓦楞辊应用领域相对较广，在中、低速生产线方面，对比中频瓦楞辊，具有更高更稳定的品质、更长的使用寿命；在高速生产线方面，激光瓦楞辊只需将极小的变形量精磨掉后，即可满足高速生产线的要求。综合来看，激光瓦楞辊和碳化钨瓦楞辊都是高技术含量产品，在三种主流制辊工艺中，激光瓦楞辊具有最佳的性能价格比。
瓦楞辊安装前的检查
安装前的检查项目：
（1）清洗检查瓦楞辊的楞面外表（包括表面电镀质量）。
（2）清洗检查各连接紧固部位（包括内外螺纹）。
（3）检查瓦楞辊的外径和中高（整个辊面从两端至中间均分成五个以上的测量点。中高的检测点必须为奇数，中高数据应两边对称）。用相应规格的外径千分尺测量（外径千分尺一般机电公司都能买到）。
（4）检查瓦楞辊的楞高。用针型深度百分表测量（针型深度百分表国内暂时没有买，须进口。或可用普通的深度百分表改制）。
（5）清洗检查瓦楞辊各轴档的外径尺寸和外表，外径尺寸用相应规格的外径千分尺测量。
瓦楞辊表面裂纹产生的3大因素
一、由热处理不当造成的裂纹问题最严重
它给翻修工作造成无法避免的损失。瓦楞材料通常为35CrM.42CrM。其热处理方式为表面感应中频淬火，最高硬度达HRC55-60，硬度越高使用寿命就越长，若热处理工艺不当将会产生两种淬火裂纹：
1，纵向裂纹：瓦楞辊相对完全淬透齿底心部转变为马氏体导致表面切向拉应力过大所致。产生相对完全淬透，主要是淬火温度偏高感应圈的移动速度慢，或中频电机功率不够，马氏体与索氏体的临界太浅，即淬透层深度不足。
2，横向裂纹：瓦楞辊未被淬透，淬硬区和未淬硬区的过度部分有一个大的拉应力峰，且轴向应力大于切向应力。未淬透主要原因是特处理工艺粗糙，淬火温度选择不当（电流强度），感应圈移动速度太快，没有屏蔽措施，或中频电机功率不够，马氏体与索氏体的临界面太浅，即淬透层深度不足。
产生两种裂纹还有一个影响因素--时效裂纹：即回火工艺不及时或未充分回火使其残余奥氏体较多的组织转变增加应力。只要热处理工艺正确，瓦楞辊齿面硬度在HRC55-60，完全可以避免裂纹。首都航天机械厂的神箭牌瓦楞辊齿面硬度均在HRC55-60左右，我公司在翻修过程中未发现一次裂纹现象。而很多其他厂家的瓦楞辊齿面要么坑坑洼洼硬度不足，要么就出现纵向、横向裂纹，这是什么原因呢？关键是热处理工艺不正确所致。
二、安装不正确出现的裂纹
单面机上瓦楞辊以及压紧辊的安装，操作正确与否，将直接导致瓦楞辊是否产生裂纹或掉齿、崩齿。因为压紧辊两端压力不平衡或压力过高，将会引起下瓦楞辊两端局部掉、崩齿现象；
瓦楞辊不论新造还是翻修上瓦楞辊均存在中高参数。若上瓦楞辊轴线与下瓦楞辊轴线不平行必将产生局部冷作硬化（全齿幅面受力不均匀造成应力集中），在晶格畸变应力作用下与热处理缺陷应力叠加产生裂纹，其裂纹在瓦楞辊上呈S状，此时瓦楞辊纸板两侧呈相反方向不对称倒楞。
这种由冷作硬化产生的裂纹普遍存在于蒸气加热方式中，电加热方式中一般较少出现。因为蒸气式瓦楞辊的温度通常在170℃左右，它低于瓦楞辊材料的冷作硬化再结晶温度，而电加热式瓦楞辊的温度一般在500℃左右。（瓦楞辊表面颜色呈黑褐色），该温度已大于再结晶温度，从而消除了冷作硬化应力。
三、瓦楞辊的磨削裂纹
磨削裂纹完全由烧伤引起的，即磨削烧伤形成的二次马氏体所致。其特征是垂直于磨削痕迹，表现在齿面的表皮层下呈不规则的细、密、浅以及疏或密的网络状龟裂。[1]
瓦楞辊技术指标
瓦楞辊的主要技术指标，在国家标准GBl2070-89(中、低速瓦楞纸板生产线)上都已经有了明确规定。而对于运行速度在120m/min以上的中、高速瓦楞纸板生产线上用的瓦楞辊，其各项技术指标又必须进一步提高。尤其是中、高速瓦楞辊还必须具有选用材质的优秀性能、采用先进的热处理工艺，使机体获得均匀的高硬度性能、经济合理的楞型设计和可靠的制造精度及表面镀覆层优异的耐磨性能等等，才能满足瓦楞纸板生产线高速生产的需要。
瓦楞辊热处理不当造成的裂纹
1、纵向裂纹：瓦楞辊相对完全淬透齿底心部转变为马氏体导致表面切向拉应力过大所致。产生相对完全淬透，主要是淬火温度偏高感应圈的移动速度慢，或中频电机功率不够，马氏体与索氏体的临界太浅，即淬透层深度不足。
2、横向裂纹：瓦楞辊未被淬透，淬硬区和未淬硬区的过度部分有一个大的拉应力峰，且轴向应力大于切向应力。未淬透主要原因是特处理工艺粗糙，淬火温度选择不当（电流强度），感应圈移动速度太快，没有屏蔽措施，或中频电机功率不够，马氏体与索氏体的临界面太浅，即淬透层深度不足。
碳化钨瓦楞辊工艺
碳化钨瓦楞辊工艺与传统瓦楞辊不同，首先前基体热处理硬度不同，喷涂前齿型精度要求更高，必须在全自动数控磨上完成，其次喷涂技术是关键，以保证碳化钨的硬度结合力及后道抛光处理的质量，最难加工的是喷涂后的抛光技术，因瓦楞辊不同於一般工件，其齿型的独特性和表面硬度极高(如钻石)的碳化钨，传统的普通砂轮磨削根本无法进行。
碳化钨瓦楞辊比一般瓦楞辊寿命耐用3－6倍。
一般瓦楞辊齿高变化大，纸板质量不稳定，新辊时芯纸与涂胶辊间隙应是0.1mm-0.2mm，但是当瓦楞辊中间磨损0.1mm，间隙就会扩大，从而导致过多的胶量，过多的水份使纸板软且易弯翘；碳化钨瓦楞辊齿高变化小且长久，纸扳质量平直稳定。
一般瓦楞辊中间磨损过量，变成中凹，就无法再生产宽幅的纸板，产生废纸，因为两端会被压破或中间不着糊(脱胶起泡)，这时候您不得不去研磨辊的两端，以便走宽幅纸板，维持瓦楞辊的寿命；碳化钨瓦楞辊因为耐磨，不存在走窄幅纸后再走宽幅纸而产生问题。
激光表面强化技术基于激光束的高能量密度加热和工件自冷却两个过程。
激光表面淬火是一项金属材料及零件表面快速强化的技术，可以提高表面硬度、强度、耐磨性，同时又使心部仍保持较好的综合力学性能。瓦楞辊表面强化属于激光表面相变强化。
激光瓦楞辊强化工艺
激光表面强化对材料的淬透性依赖性小。激光强化引发低等级材料代替搞等级材料的可能。 ·
弥散强化。
在快速加热和快速冷却的工艺环境下形成的奥式体晶粒没有孕育长大机会，弥散的奥氏体晶粒形成弥散的马氏体相或贝式体相，使马氏体或贝式体具有晶格强化的同时具有弥散强化效果。 
无氧化脱碳淬火，在传统热处理中，钢在加热过程如没有保护措施，便会发生氧化、脱碳现象，使钢的硬度，耐磨性、使用性能和使用寿命降低。
激光相变强化由于使用的吸光涂料可在光斑周围形成气体保护气氛，使处理面免遭氧化，具有保护工件表面的性能。 
抗疲劳问题，经激光处理的工件的表层呈压应力状态，这一性能使齿轮更加抗疲劳，使龟裂、犁沟、粘着等疲劳现象延迟出现，延长使用寿　[2]