一种热轧辊的激光表面合金化方法技术

本发明专利技术提供一种热轧辊的激光表面合金化方法，包括如下步骤：对热轧辊工作表面进行车削；使用无水乙醇清洗；进行磁粉探伤和超声波探伤；在热轧辊表面涂覆油膜；涂覆合金粉末；激光扫描合金粉末涂层，形成合金化层；表面着色探伤；检验合格的轧辊即为强化热轧辊。本发明专利技术采用采用在热轧辊上喷涂合金粉末，通过激光合金化技术在热轧辊表面形成合金化层，从而提高热轧辊的质量，并延长其使用寿命，具有工艺简单，可控性强，节能环保，成本低廉等优点。

A laser surface alloying method for a hot roll

The invention provides a laser surface alloying method for a hot roll, which includes the following steps: turning the working surface of the hot roll, cleaning with anhydrous ethanol, conducting magnetic powder detection and ultrasonic testing, coating oil film on the surface of hot roll, coating alloy powder, laser scanning alloy powder coating and forming alloying layer; Surface coloring inspection; the qualified roll is to strengthen the hot roll. The alloy powder is sprayed on the hot roll, and the alloy layer is formed on the surface of the hot roll by laser alloying technology, thus improving the quality of the hot roll and prolonging its service life, which has the advantages of simple process, strong controllability, energy saving and environmental protection, low cost and the like.

【技术实现步骤摘要】
一种热轧辊的激光表面合金化方法
本专利技术涉及机械加工和金属表面处理
，具体涉及一种热轧辊的激光表面合金化方法。
技术介绍
随着现代工业的发展，各种板材、棒材、H型钢、角钢、工字钢等钢材制品使用量激增，同时对热轧生产提出了更高的要求。作为影响轧制质量关键因素的热轧辊质量，也被提出了更高的要求。由于市场上对钢材材质多样化的需求，对合金钢等材质进行金属热轧需求也在增加，热轧辊的使用工况越来越恶劣。热轧辊在工作过程中承受着巨大的轧制应力、交变热应力、摩擦力等的影响，容易在其工作表面上产生热疲劳、磨损、腐蚀和剥落等失效形式，直接影响钢材质量，产生大量废品，严重时会导致热轧辊失效，造成较大经济损失。热轧辊的质量和使用寿命直接影响着钢铁企业热轧产品质量及生产成本。因此，有必要采取措施提高热轧辊的质量，并延长其使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种热轧辊的激光表面合金化方法，采用采用在热轧辊上喷涂合金粉末，通过激光合金化技术在热轧辊表面形成合金化层，从而提高热轧辊的质量，并延长其使用寿命，具有工艺简单，可控性强，节能环保，成本低廉等优点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种热轧辊的激光表面合金化方法，包括如下步骤：(1)通过数控车床切削磨损后的热轧辊工作表面，车削厚度为2～6mm，去除表面的腐蚀、疲劳层；(2)使用无水乙醇清洗车削后的热轧辊工作表面，去除油污及其它杂质；(3)对热轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查是否存在裂纹或其它缺陷，确保热轧辊表面和内部均无缺陷；(4)利用毛刷将机油均匀涂刷于热轧辊工作表面，在表面形成油膜；(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于热轧辊工作表面，表面的油膜吸附合金化粉末形成涂层，涂层厚度为0.2～0.4mm；(6)将热轧辊固定在半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，通过激光扫描合金粉末，在热轧辊工作表面得到合金化层；(7)对合金化后的热轧辊进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；(8)将检验合格的热轧辊，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均达到合格标准的强化热轧辊。根据以上方案，所述合金粉末包括如下组分及其质量百分比为：Ni14％～17％，Cr77％～81％，C2.0％～10％，余量为Fe；所述合金粉末的粒度为135～500目。根据以上方案，所述激光扫描时工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为2500～3500W，扫描速度800～1200mm/min。本专利技术的有益效果是：1)本专利技术的激光合金化工艺能量分布密集，变形量小，合金化层与基体间为冶金结合，结合性强，残余应力小；2)本专利技术的强化热轧辊工作表面可以获得高强度高硬度的马氏体等组织结构，合金粉末在表面产生多种高硬耐磨的碳化物，作为硬质相存在于合金层中，使得合金化后的工作表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性比轧辊基体更高，从而提高热轧辊的质量，且能提高热轧辊使用寿命2倍以上，减少了轧辊的更换，大大降低了轧辊的生产和使用成本，提高了轧制生产效率；3)本专利技术的热轧辊合金化后，合金层的硬度较未处理前基体表面硬度提高了HRC15以上，耐磨性提高3倍以上，并具有更加优异的耐高温腐蚀性能；4)本专利技术工艺简单，可控性强，节能环保，成本低廉。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的技术方案进行说明。实施例1：本专利技术提供一种热轧辊的激光表面合金化方法，包括如下步骤：(1)通过数控车床切削磨损后的热轧辊工作表面，车削厚度为2mm，去除表面的腐蚀、疲劳层；(2)使用无水乙醇清洗车削后的热轧辊工作表面，去除油污及其它杂质；(3)对热轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查是否存在裂纹或其它缺陷，确保热轧辊表面和内部均无缺陷；(4)利用毛刷将机油均匀涂刷于热轧辊工作表面，在表面形成油膜；(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于热轧辊工作表面，表面的油膜吸附合金化粉末形成涂层，涂层厚度为0.2mm，所述合金粉末的粒度为135～500目，包括如下组分及其质量百分比为：Ni17％，Cr81％，C2.0％，余量为Fe；(6)将热轧辊固定在半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，通过激光扫描合金粉末，在热轧辊工作表面得到合金化层，工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为2500W，扫描速度800mm/min；(7)对合金化后的热轧辊进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；(8)将检验合格的热轧辊，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均达到合格标准的强化热轧辊。实施例2：本专利技术提供一种热轧辊的激光表面合金化方法，包括如下步骤：(1)通过数控车床切削磨损后的热轧辊工作表面，车削厚度为6mm，去除表面的腐蚀、疲劳层；(2)使用无水乙醇清洗车削后的热轧辊工作表面，去除油污及其它杂质；(3)对热轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查是否存在裂纹或其它缺陷，确保热轧辊表面和内部均无缺陷；(4)利用毛刷将机油均匀涂刷于热轧辊工作表面，在表面形成油膜；(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于热轧辊工作表面，表面的油膜吸附合金化粉末形成涂层，涂层厚度为0.4mm，所述合金粉末的粒度为135～500目，包括如下组分及其质量百分比为：Ni14％，Cr77％，C9.0％，余量为Fe；(6)将热轧辊固定在半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，通过激光扫描合金粉末，在热轧辊工作表面得到合金化层，工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为3500W，扫描速度1200mm/min；(7)对合金化后的热轧辊进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；(8)将检验合格的热轧辊，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均达到合格标准的强化热轧辊。实施例3：本专利技术提供一种热轧辊的激光表面合金化方法，包括如下步骤：(1)通过数控车床切削磨损后的热轧辊工作表面，车削厚度为3mm，去除表面的腐蚀、疲劳层；(2)使用无水乙醇清洗车削后的热轧辊工作表面，去除油污及其它杂质；(3)对热轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查是否存在裂纹或其它缺陷，确保热轧辊表面和内部均无缺陷；(4)利用毛刷将机油均匀涂刷于热轧辊工作表面，在表面形成油膜；(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于热轧辊工作表面，表面的油膜吸附合金化粉末形成涂层，涂层厚度为0.23mm，所述合金粉末的粒度为135～500目，包括如下组分及其质量百分比为：Ni16％，Cr78％，C6.0％，余量为Fe；(6)将热轧辊固定在半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，通过激光扫描合金粉末，在热轧辊工作表面得到合金化层，工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为3000W，扫描速度900mm/min；(7)对合金化后的热轧辊进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；(8)将检验合格的热轧辊，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均达到合格标准的强化热轧辊。实施例4：本专利技术提供一种热轧辊的激光表面合金化方法，包括如下步骤：(1)通过数控车床切削磨损后的热轧辊工作表面，车削厚度为4mm，去本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热轧辊的激光表面合金化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过数控车床切削磨损后的热轧辊工作表面，车削厚度为2～6mm，去除表面的腐蚀、疲劳层；(2)使用无水乙醇清洗车削后的热轧辊工作表面，去除油污及其它杂质；(3)对热轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查是否存在裂纹或其它缺陷，确保热轧辊表面和内部均无缺陷；(4)利用毛刷将机油均匀涂刷于热轧辊工作表面，在表面形成油膜；(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于热轧辊工作表面，表面的油膜吸附合金化粉末形成涂层，涂层厚度为0.2～0.4mm；(6)将热轧辊固定在半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，通过激光扫描合金粉末，在热轧辊工作表面得到合金化层；(7)对合金化后的热轧辊进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；(8)将检验合格的热轧辊，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均达到合格标准的强化热轧辊。

【技术特征摘要】
1.一种热轧辊的激光表面合金化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过数控车床切削磨损后的热轧辊工作表面，车削厚度为2～6mm，去除表面的腐蚀、疲劳层；(2)使用无水乙醇清洗车削后的热轧辊工作表面，去除油污及其它杂质；(3)对热轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查是否存在裂纹或其它缺陷，确保热轧辊表面和内部均无缺陷；(4)利用毛刷将机油均匀涂刷于热轧辊工作表面，在表面形成油膜；(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于热轧辊工作表面，表面的油膜吸附合金化粉末形成涂层，涂层厚度为0.2～0.4mm；(6)将热轧辊固定在半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，通过激光扫描合金粉末，在热轧辊工作表面得到合金化层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文秀，
申请(专利权)人：张文秀，
类型：发明
国别省市：河北,13