本發明屬于導衛輥技術領域,特別是涉及一種在通過激光熔覆技術在導衛輥表面制備耐磨抗熱涂層的方法。
背景技術:
導衛輥主要是引導、輔助軋制坯料或成品迅速通過的軋鋼用的設備裝罝,是鋼鐵廠棒材和線材軋制線上的一個非常關鍵的部件,要求具有較髙的髙溫耐磨性,僅冶金行業我國年需消耗各類軋輥材料約200萬噸,而性能難以滿足要求,因此,每年花數億美元從國外進口,因此,如何降低其成本,提高其性能,成為未來研究的主要內容。
國內外主要采用的導衛輥材料有:奧氏體耐熱鋼、馬氏體耐熱鋼和硬質合金等三種。由于鋼結硬質合金既有硬質合金高彈性模量、高硬度及高耐磨性的優點,又有合金工具鋼可切削加工及可熱處理等特點,用于冷作工模具已取得顯著的技術經濟效果。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種在導衛輥表面制備耐磨抗熱涂層的方法,通過采用激光熔覆技術對導衛輥的表面進行表面增材的制作工藝,應用激光熔覆的工藝方法將具有良好抗熱耐磨性能的合金粉末均勻地熔覆在輥的表面,提高導衛輥的耐磨性和抗熱疲勞的能力。
為解決上述技術問題,本發明是通過以下技術方案實現的:
本發明為一種在導衛輥表面制備耐磨抗熱涂層的方法,包括如下步驟:
步驟一,導衛輥表面預處理:室溫下對導衛表面進行除油、除銹處理,并用著色探傷法對其進行檢驗,要求表面無裂紋、氣孔、夾雜缺陷;
步驟二,硬質合金復合粉末的配制:
A鐵基合金粉末化學成分:Fe、C、Cr、Ni、Mn、Mo、Si、N、Nb、Ta、B;其化學成份按重量百分比為:C1.2-1.8%、Cr3.5-4.5%、Ni0.5-1.5%、Mn0.5-0.9%、Mo0.15-0.25%、Si0.5-0.7、N0.1-0.2%、Nb0.05-0.1%、Ta0.05-0.08%、B0.1-0.21%,余量為Fe;
B合金化學粉末成分:碳化鈦粉末、WC粉末;
C非金屬粉末:陶瓷粉末;
D硬質合金復合粉末的配比為A鐵基合金粉末40%-60%;B合金化學粉末25%-35%;余量為C非金屬粉末;
E將按照D步驟配比的粉末通過混粉器進行混合4-10小時;
步驟三,激光熔覆:通過將步驟二制成的混合粉末送入導衛輥表面,通過激光熔覆技術熔覆在導衛輥表面。
進一步地,所述步驟三,激光熔覆:通過將步驟二制成的混合粉末送入導衛輥表面,通過激光熔覆技術熔覆在導衛輥表面中;通過調節自動送粉裝置,使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內,調節送粉量,使合金粉末涂層的厚度達到0.8-2mm;選用3.5*1mm寬帶積分鏡,并調節離焦量使聚焦激光光斑為矩形,光斑尺寸:長*寬=(3.5-4.5)*(2.5-3.5)mm。
進一步地,所述激光熔覆選用DL-HL-T5000型CO2激光器,工作臺為SIMENS數控激光加工機,采用同步送粉裝置將合金粉末自動送入激光熔池,在導衛輥表面形成均勻致密的激光熔覆層;
熔覆工藝參數如下:
激光功率P=3000~4000W,聚焦矩形光斑尺寸:長*寬=(3.5-4.5)*(2.5-3.5)mm,掃描速度V=300-600mm/min,搭接率40~60%,涂層厚度:0.8-2mm。
本發明具有以下有益效果:
1、本發明中采用的激光熔覆技術對導衛輥的表面進行表面增材的制作工藝,可以對損壞后的導衛輥進行表面修復,以得到完善的結構。
2、本發明的工藝具有抗熱、耐磨性能優異的硬質合金復合粉末作為功能材料,應用激光熔覆的工藝方法將具有良好抗熱耐磨性能的合金粉末均勻地熔覆在輥的表面,形成細小均勻、層深可控、高質量、與基體形成良好的冶金結合的硬面層,可顯著提高導衛輥的耐磨性和抗熱疲勞的能力。
當然,實施本發明的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有優點。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發明保護的范圍。
一種在導衛輥表面制備耐磨抗熱涂層的方法,包括如下步驟:
步驟一,導衛輥表面預處理:室溫下對導衛表面進行除油、除銹處理,并用著色探傷法對其進行檢驗,要求表面無裂紋、氣孔、夾雜缺陷;
步驟二,硬質合金復合粉末的配制:
A鐵基合金粉末化學成分:Fe、C、Cr、Ni、Mn、Mo、Si、N、Nb、Ta、B;其化學成份按重量百分比為:C1.2-1.8%、Cr3.5-4.5%、Ni0.5-1.5%、Mn0.5-0.9%、Mo0.15-0.25%、Si0.5-0.7、N0.1-0.2%、Nb0.05-0.1%、Ta0.05-0.08%、B0.1-0.21%,余量為Fe;
B合金化學粉末成分:碳化鈦粉末、WC粉末;
C非金屬粉末:陶瓷粉末;
D硬質合金復合粉末的配比為A鐵基合金粉末40%-60%;B合金化學粉末25%-35%;余量為C非金屬粉末;
E將按照D步驟配比的粉末通過混粉器進行混合4-10小時;
步驟三,激光熔覆:通過將步驟二制成的混合粉末送入導衛輥表面,通過激光熔覆技術熔覆在導衛輥表面。
其中,步驟三,激光熔覆:通過將步驟二制成的混合粉末送入導衛輥表面,通過激光熔覆技術熔覆在導衛輥表面中;通過調節自動送粉裝置,使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內,調節送粉量,使合金粉末涂層的厚度達到0.8-2mm;選用3.5*1mm寬帶積分鏡,并調節離焦量使聚焦激光光斑為矩形,光斑尺寸:長*寬=(3.5-4.5)*(2.5-3.5)mm。
其中,激光熔覆選用DL-HL-T5000型CO2激光器,工作臺為SIMENS數控激光加工機,采用同步送粉裝置將合金粉末自動送入激光熔池,在導衛輥表面形成均勻致密的激光熔覆層;
熔覆工藝參數如下:
激光功率P=3000~4000W,聚焦矩形光斑尺寸:長*寬=(3.5-4.5)*(2.5-3.5)mm,掃描速度V=300-600mm/min,搭接率40~60%,涂層厚度:0.8-2mm。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
以上公開的本發明優選實施例只是用于幫助闡述本發明。優選實施例并沒有詳盡敘述所有的細節,也不限制該發明僅為所述的具體實施方式。顯然,根據本說明書的內容,可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實施例,是為了更好地解釋本發明的原理和實際應用,從而使所屬技術領域技術人員能很好地理解和利用本發明。本發明僅受權利要求書及其全部范圍和等效物的限制。