一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產線爐輥涂層的方法
【專利摘要】本發明提供了一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產線爐輥涂層的方法。以表面粗糙度小于Ra為1.6μm的輥體作為基材，將所述輥體沿其軸線旋轉，所述輥體的旋轉速度為n轉/分，所述輥體旋轉的線速度為S，所述S的取值為0.1~10米/分；以合金粉末作為涂層原料，使用爆炸噴涂設備將所述合金粉末噴涂在所述輥體的表面，所述爆炸噴涂設備的爆炸頻率為f次/秒，所述爆炸噴涂設備的噴槍的位移為M毫米/轉/分；所述n、S、f和M滿足如下關系：M=n×f；且，當S=1~2時，f=4；或當S=2~3時，f=6；或當S=3~4時，f=8。本發明的方法處理的輥體沒有噴涂留下的印痕，能夠滿足高端汽車板生產線對輥體表面質量的要求。
【專利說明】一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產線爐輥涂層的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產線爐輥涂層的方法，屬于制作汽車板生產線爐輥涂層的方法【技術領域】。
【背景技術】
[0002]冷軋薄板和鍍鋅板是國民生產中不可或缺的重要材料，建筑、家電、電子、汽車等很多領域都會使用冷軋板作為原料來生產產品，當然對于鋼板表面質量的要求也是不同的，以汽車用鋼板要求最高，尤其是高質量汽車用板的要求堪稱苛刻。國內的鋼鐵企業很難制造出可供高端汽車使用的鋼板，絕大部分的高質量汽車用板均依賴進口，國內少數幾家能夠生產汽車用板的鋼廠也均使用的是國外技術和設備。
[0003]高質量冷軋板的生產一般都使用連續退火線，鍍鋅板使用連續鍍鋅線，在生產線上使用的爐輥無疑是影響最終板帶質量的一個關鍵部件，爐輥的表面質量直接決定最終的產品質量。國內有些公司在提高爐輥使用壽命和表面質量上做了很多有益嘗試，其中使用爆炸噴涂對爐輥表面噴涂耐高溫氧化和結瘤的涂層是應用較為成功的一種方法，經過實踐檢驗確實能夠提聞爐棍的使用壽命。
[0004]爆炸噴涂技術在國內的應用已經有二三十年的時間了，尤其是進入21世紀以來，爆炸噴涂技術發展很快，在航空航天及鋼鐵冶金等領域有了較為廣泛的應用。使用爆炸噴涂制作的高溫爐輥涂層能夠解決爐輥使用壽命的問題，但是由于現有的爆炸噴涂是一種脈沖式的噴涂方式，因此會在爐輥的表面留下印痕，這些印痕無法通過簡單的拋光等方法去除。這樣的爐輥使用在生產線上生產出的鋼板表面會有極細小的印痕，只能用做建筑或家電用板，無法用作汽車用板，更加無法滿足高端汽車用板的要求。
[0005]許多公司及研究機構都對此進行過研究，但是均不能在脈沖式的噴涂過程中完全消除產生的這些印痕。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是為了解決現有技術存在的問題，即由于現有的爆炸噴涂是一種脈沖式的噴涂方式，因此會在爐輥的表面留下印痕，這些印痕無法通過簡單的拋光等方法去除。這樣的爐輥使用在生產線上生產出的鋼板表面會有極細小的印痕，只能用做建筑或家電用板，無法用作汽車用板，更加無法滿足高端汽車用板的要求。許多公司及研究機構都對此進行過研究，但是均不能在脈沖式的噴涂過程中完全消除產生的這些印痕。進而提供一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產線爐輥涂層的方法。
[0007]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產線爐輥涂層的方法，步驟如下:
以表面粗糙度小于Ra為1.6 μ m的輥體作為基材，將所述輥體沿其軸線旋轉，所述輥體的旋轉速度為η轉/分，所述輥體旋轉的線速度為S，所述S的取值為0.1~10米/分；以合金粉末作為涂層原料，使用爆炸噴涂設備將所述合金粉末噴涂在所述輥體的表面，所述爆炸噴涂設備的爆炸頻率為f次/秒，所述爆炸噴涂設備的噴槍的位移為M毫米/轉/分；
所述η、S、f和M滿足如下關系:
M=n X f ；
且，當S=l-2時，f=4 ;或當S=2-3時，f=6 ;或當S=3-4時，f=8。
[0008]優選的，還包括對所述輥體進行表面預處理的步驟。
[0009]優選的，對所述輥體進行表面預處理的步驟具體為:
以f 50米/分的線速度旋轉所述輥體，使用粒度為14目-200目的白剛玉或棕剛玉對所述高溫爐輥的表面進行噴砂處理。
[0010]優選的，對所述輥體進行爆炸噴涂時的噴涂距離10-500毫米。
[0011]優選的，所述爆炸噴涂設備中使用氧氣和燃氣混合點燃產生爆炸波。
[0012]優選的，所述氧氣的供氣量為0.1-2.5立方米/小時，供氣壓力0.1-0.9MPa。
[0013]優選的，所述燃氣的供氣量為0.1-2.5立方米/小時，供氣壓力0.01-0.5MPa。
[0014]優選的，所述合金粉末的送粉量為f 100克/分鐘。
[0015]本發明和現有技術相比具有如下優勢。本發明通過控制輥體旋轉速度、爆炸頻率和噴槍位移，可以在輥體表面形成均勻一致的涂層，采用本發明的方法處理的輥體能夠滿足高端汽車板生產線對輥體表面質量的要求。
[0016]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發明實施例1爐輥噴涂后的表面形貌照片；
圖2為本發明實施例2爐輥噴涂后的表面形貌照片；
圖3為本發明比較例爐輥噴涂后的表面形貌照片。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]下面將對本發明做進一步的詳細說明:本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。
[0020]本實施例所涉及的一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產線爐輥涂層的方法，其步驟為:
以表面粗糙度小于Ra為1.6 μ m的輥體作為基材，將所述輥體沿其軸線旋轉，所述輥體的旋轉速度為η轉/分，所述輥體旋轉的線速度為S，所述S的取值為0.1-10米/分；以合金粉末作為涂層原料，使用爆炸噴涂設備將所述合金粉末噴涂在所述輥體的表面，所述爆炸噴涂設備的爆炸頻率為f次/秒，所述爆炸噴涂設備的噴槍的位移為M毫米/轉/分；
所述η、S、f和M滿足如下關系:
M=L 2XnXf ；
且，當S=l-2時，f=4 ;或當S=2-3時，f=6 ;或當S=3-4時，f=8。
[0021]本發明所述輥體優選指金屬材質的回轉體，具體例子可以為軋輥、高溫爐輥，但不限于此。本發明中，輥體表面粗糙度優選為小于Ra為1.6 μ m，更優選為0.5 μ ml~1.5 μ m。所述合金粉末可以為本領域技術人員熟知的用于表面處理的合金粉末，具體例子可以為鎳系合金粉末，優選的如NiCrAH等。
[0022]在對所述輥體進行爆炸噴涂之前，還包括對所述輥體進行表面預處理的步驟，所述表面預處理具體包括:先洗掉輥體表面的油污，洗掉油污的方法可以用洗衣粉、洗滌靈等，對此本發明并無特別的限制；洗掉油污之后，優選使用丙酮清洗輥體的表面，然后常溫干燥去掉丙酮。 [0023]使用丙酮清洗輥體表面之后，可以對輥體進行噴砂處理，所述噴砂處理具體包括:先對輥體表面進行預熱，預熱溫度優選為50°C ~180°C，更優選為65°C ~135°C;預熱后，旋轉輥體，使用粒度為14目~200目，優選為20目~100目的白剛玉或棕剛玉對輥體表面進行噴砂處理；噴砂處理時輥體的旋轉線速度優選為I米/分~50米/分，更優選為10米/分~40米/分。
[0024]對于噴涂設備，本發明并無特別的限制，優選使用俄羅斯第聶伯III型噴槍，對此本發明并無特別限制。
[0025]以下以具體實施例說明本發明的效果，但本發明的保護范圍不受以下實施例的限制。
[0026]實施例1
本實施例中使用的輥體為高溫爐輥，規格為Φ800Χ2000 mm;爐輥表面粗糙度Ra為
0.8ym~1.2μπι ;本實施例中使用的噴涂粉末為70% CoCrTaAH+30%Al203粉末(北京礦冶研究總院金屬所生產的鈷鉻鋁釔鉭合金粉末);
按照如下步驟:
I)表面預處理:
a)先用洗衣粉溶液清洗爐輥表面；b)用丙酮清洗爐輥表面，常溫干燥將丙酮蒸干；c)將爐輥表面預熱到70°C;d)使用46目白剛玉對爐輥表面進行噴砂，噴砂時爐輥的線速度為15米/分鐘；
b)保持爐輥表面溫度在70°C，使用氧氣和乙炔點燃產生爆炸波，氧氣流量為0.9m3/小時，氧氣壓力為0.3MPa ;乙炔流量為0.8 m3/小時，乙炔壓力為0.1MPa ;爆炸頻率為4次/秒，使用純凈水作為冷卻介質；
噴涂過程中，爐輥的轉速為I轉/分鐘，噴槍橫向位移為4.8mm/轉，噴涂距離為175毫米，噴涂線速度為2.51米/分鐘，送粉量為5克/分鐘。
[0027]重復噴涂四次，爐輥表面如圖1所示，涂層均勻一致，沒有噴涂留下的印痕。
[0028]實施例2
本實施例中使用的輥體為高溫爐輥，規格為Φ900Χ1950 mm;爐輥表面粗糙度Ra為
0.8 μ m~1.2 μ m ;本實施例中使用的噴涂粉末為70% CoCrTaAH+10%Al203粉末(美國CPP公司生產的CPP17合金粉末)；
按照如下步驟:
I)表面預處理:
a)先用洗衣粉溶液清洗爐輥表面；b)用丙酮清洗爐輥表面，常溫干燥將丙酮蒸干；c)將爐輥表面預熱到70°C;d)使用46目白剛玉對爐輥表面進行噴砂，噴砂時爐輥的線速度為25米/分鐘；
b)保持爐輥表面溫度在70°C，使用氧氣和乙炔點燃產生爆炸波，氧氣流量為0.80m3/小時，氧氣壓力為0.3MPa ;乙炔流量為0.7 m3/小時，乙炔壓力為0.1MPa ;爆炸頻率為4次/秒，使用純凈水作為冷卻介質；
噴涂過程中，爐棍的轉速為68秒/轉，噴槍橫向位移為4.2mm/轉,噴涂距離為175毫米，噴涂線速度為2.51米/分鐘，送粉量為6.5克/分鐘。
[0029]重復噴涂四次，爐輥表面如圖2所示，涂層均勻一致，沒有噴涂留下的印痕。
[0030]比較例I
本比較例中使用的輥體為高溫爐輥，規格為Φ800Χ2000 mm;爐輥表面粗糙度Ra為0.8ym~1.2μm ;本比較例中使用的噴涂粉末為70% CoCrTaAH+30%Al203粉末(北京礦冶研究總院生廣的鉆絡招乾合金粉末);
按照如下步驟:
I)表面預處理:
a)先用洗衣粉溶液清洗爐輥表面；b)用丙酮清洗爐輥表面，常溫干燥將丙酮蒸干；c)將爐輥表面預熱到70°C;d)使用46目白剛玉對爐輥表面進行噴砂，噴砂時爐輥的線速度為15米/分鐘；
b)保持爐輥表面溫度在70°C，使用氧氣和乙炔點燃產生爆炸波，氧氣流量為1.20m3/小時，氧氣壓力為0.3MPa ;乙炔流量為1.3 m3/小時，乙炔壓力為0.1MPa ;爆炸頻率為4次/秒，使用純凈水作為冷卻介質；
噴涂過程中，爐輥的轉速為I轉/分鐘，噴槍橫向位移為IOmm/轉，噴涂距離為175毫米，噴涂線速度為2.4米/分鐘，送粉量為5.5克/分鐘。
[0031]重復噴涂四次，爐輥表面如圖3所示，涂層表面有噴涂留下的印痕。
[0032]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，這些【具體實施方式】都是基于本發明整體構思下的不同實現方式，而且本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產線爐輥涂層的方法，其特征在于， 以表面粗糙度小于Ra為1.6 μ m的輥體作為基材，將所述輥體沿其軸線旋轉，所述輥體的旋轉速度為η轉/分，所述輥體旋轉的線速度為S，所述S的取值為0. 10米/分；以合金粉末作為涂層原料，使用爆炸噴涂設備將所述合金粉末噴涂在所述輥體的表面，所述爆炸噴涂設備的爆炸頻率為f次/秒，所述爆炸噴涂設備的噴槍的位移為M毫米/轉/分； 所述η、S、f和M滿足如下關系:
M=n X f ； 且，當S=l~2時，f=4 ;或當S=2~3時，f=6 ;或當S=3~4時，f=8。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括對所述輥體進行表面預處理的步驟。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，對所述輥體進行表面預處理的步驟具體為: 以f 50米/分的線速度旋轉所述輥體，使用粒度為14目~200目的白剛玉或棕剛玉對所述輥體的表面進行噴砂處理。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述輥體進行爆炸噴涂時的噴涂距離為10~500毫米。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述爆炸噴涂設備中使用氧氣和燃氣混合點燃產生爆炸波。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述氧氣的供氣量為0.f 2.5立方米/小時,供氣壓力0.1~0.9MPa。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述燃氣的供氣量為0.f 2.5立方米/小時,供氣壓力0.Ο Ο.5MPa。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述合金粉末的送粉量為f100克/分鐘。
【文檔編號】C23C4/12GK103572193SQ201310228551
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年6月8日 優先權日:2013年6月8日
【發明者】吳旭 申請人:北京君山表面技術工程有限公司