一种激光熔覆炉辊的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种激光熔覆炉辊的制备方法，包括以下步骤：步骤一、对炉辊表面预处理；步骤二、配制耐高温耐磨损合金粉末，粉末的粒径为：120

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆炉辊的制备方法


[0001]本专利技术涉及炉辊
，尤其涉及一种激光熔覆炉辊的制备方法。

技术介绍

[0002]不锈钢冷轧连续退火炉，工作温度一般高达1150℃左右，冷轧不锈钢带在炉内进行连续退火，钢带在炉内的运行是通过炉辊输送和支撑的。为保证运行的安全性及保证产品质量，炉辊应当具有良好的高温稳定性，在高温状态下不能产生较大弯曲变形。传统的炉辊表面强化方式为喷涂硬质合金层，喷涂层与基材的结合强度不高，在这种高强度的热疲劳下作用下，喷涂层易产生剥离现象，辊面变得凹凸不平，严重影响不锈钢表面质量，使用寿命仅有3
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5个月，就需要停机维护。如何提高炉辊的使用寿命、保证产品质量，是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目是解决上述技术问题，提供一种激光熔覆炉辊的制备方法。
[0004]为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本专利技术所采用的技术方案是：一种激光熔覆炉辊的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、对炉辊表面预处理对预加工好的炉辊表面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净，对加工部位进行探伤检验，要求加工部位表面光洁、无裂纹、气孔缺陷；步骤二、配制耐高温耐磨损合金粉末合金粉末各组分的质量百分比分别为：C：0.30
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0.40％、Cr：10.0~12.5％、Co：3.5~5.5％、Mo：0.5~0.8％、V：1.2~2.0％、Ni：5.0~8.5％、W：0.8~1.5%、Re：0.1~0.35％，余量为Fe及不可避免的杂质，粉末的粒径为：120
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250目；步骤三、对炉辊表面预热处理炉辊进行激光熔覆处理前的预热处理温度为250
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500℃，预热处理时间为2~3h；步骤四、激光熔覆将炉辊安装于光纤激光器的加工机床上，通过激光扫描同步输送合金粉末，激光器光源对炉辊进行连续螺旋进给搭接扫描；步骤五、熔覆后探伤检验对熔覆层进行探伤检验，要求熔覆层无裂纹、气孔缺陷；步骤六、保温缓冷处理激光熔覆结束后，用保温材料将炉辊整体保温，保温22~26小时后拆除保温材料，炉辊在空气中缓慢冷却至室温，炉辊熔覆层硬度大于HRC56；步骤七、精加工对炉辊上激光熔覆层进行磨削加工至设计尺寸。
[0005]优选的，所述步骤四中激光熔覆的主要工艺参数为：
1）激光器功率：2500~3800W；离焦量：0mm；2）光斑尺寸：2~3
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8~12mm；3）熔覆速度： 300~400mm/min，4）送粉量：15~25g/min；5）搭接量：40~60%；6）熔覆层厚度：2.0～3.0mm；7）保护气体：氩气。
[0006]优选的，所述炉辊基材为：耐热钢。
[0007]与传统结构相比,本专利技术的有益效果：1.熔覆层合金材料具有一定含量Mo元素，在不降低韧性的前提下提高了熔覆层的硬度，同时使熔覆过程中的裂纹得到效控制；加入V具有较强的细化晶粒作用，同时提高钢的强度和韧性，减小过热敏感性，提高热稳定性；加入Re能够同时提高W、Mo、Cr的强度和塑性，Re在高温下十分稳定，耐磨损，在W和Mo中加入适量的Re制成的合金，不仅具有良好的塑性，便于加工，还具有高硬度、高强度和较强的耐高温性能。
[0008]2.本专利技术中激光熔覆工艺参数，改善激光熔池的对流传质状态，以控制激光熔覆得到凝固过程，获得组织致密，均匀，无裂纹、气孔、偏析的熔覆层，熔覆层与基体结合牢固，具有优良的抗高温磨损性能，熔覆层硬度大于HRC56，同时具有较好的抗热疲劳性能，炉辊表面不易产生剥离现象，大幅度提高了产品质量，减少了停机维护时间，提高了生产效率，使用寿命提高了4倍以上，经济效益十分显著。
具体实施方式
[0009]下面对本专利技术作进一步说明。
[0010]实施例1一种激光熔覆炉辊的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、对炉辊表面预处理对预加工好的炉辊表面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净，用着色探伤法对加工部位进行检验，要求加工部位表面光洁、无裂纹、气孔缺陷。
[0011]步骤二、配制耐高温耐磨损合金粉末合金粉末各组分的质量百分比分别为：C：0.38％、Cr：12.0％、Co：4.0％、Mo：0.75％、V：1.4％、Ni：7.0％、W：1.2%、Re：0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质，粉末的粒径为：150目；步骤三、对炉辊表面预热处理炉辊进行激光熔覆处理前的预热处理温度为300
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℃，预热处理时间为3h；步骤四、激光熔覆将炉辊安装于光纤激光器的加工机床上，通过激光扫描同步输送合金粉末，激光器光源对炉辊进行连续螺旋进给搭接扫描；熔覆工艺中主要工艺参数为：1）激光器功率：2500~3800W；离焦量：0mm；2）光斑尺寸：2~3
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8~12mm；3）熔覆速度： 320mm/min，
4）送粉量：16g/min；5）搭接量：50%；6）熔覆层厚度：2.2mm；7）保护气体：氩气。
[0012]步骤五、熔覆后探伤检验用着色探伤法对熔覆层进行检验，无裂纹、气孔缺陷。
[0013]步骤六、保温缓冷处理激光熔覆结束后，用保温材料将炉辊整体保温，保温23小时后拆除保温材料，炉辊在空气中缓慢冷却至室温，测得炉辊熔覆层硬度为HRC58。
[0014]步骤七、精加工对炉辊上激光熔覆层进行磨削加工至设计尺寸。
[0015]实施例2一种激光熔覆炉辊的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、对炉辊表面预处理对预加工好的炉辊表面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净，用着色探伤法对加工部位进行检验，要求加工部位表面光洁、无裂纹、气孔缺陷。
[0016]步骤二、配制耐高温耐磨损合金粉末合金粉末各组分的质量百分比分别为：C：0.33％、Cr：10.5％、Co：4.5％、Mo：0.65％、V：1.6％、Ni：8.0％、W：0.9%、Re：0.15％，余量为Fe及不可避免的杂质，粉末的粒径为：200目；步骤三、对炉辊表面预热处理炉辊进行激光熔覆处理前的预热处理温度为400℃，预热处理时间为2.5h；步骤四、激光熔覆将炉辊安装于光纤激光器的加工机床上，通过激光扫描同步输送合金粉末，激光器光源对炉辊进行连续螺旋进给搭接扫描；熔覆工艺中主要工艺参数为：1）激光器功率：2500~3800W；离焦量：0mm；2）光斑尺寸：2~3
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8~12mm；3）熔覆速度： 350mm/min，4）送粉量：20g/min；5）搭接量：50%；6）熔覆层厚度：2.5mm；7）保护气体：氩气。
[0017]步骤五、熔覆后探伤检验用着色探伤法对熔覆层进行检验，无裂纹、气孔缺陷。
[0018]步骤六、保温缓冷处理激光熔覆结束后，用保温材料将炉辊整体保温，保温25小时后拆除保温材料，炉辊在空气中缓慢冷却至室温，测得炉辊熔覆层硬度为HRC56。
[0019]步骤七、精加工对炉辊上激光熔覆层进行磨削加工至设计尺寸。
[0020]实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆炉辊的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、对炉辊表面预处理对预加工好的炉辊表面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净，对加工部位进行探伤检验，要求加工部位表面光洁、无裂纹、气孔缺陷；步骤二、配制耐高温耐磨损合金粉末合金粉末各组分的质量百分比分别为：C：0.30
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0.40％、Cr：10.0~12.5％、Co：3.5~5.5％、Mo：0.5~0.8％、V：1.2~2.0％、Ni：5.0~8.5％、W：0.8~1.5%、Re：0.1~0.35％，余量为Fe及不可避免的杂质，粉末的粒径为：120
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250目；步骤三、对炉辊表面预热处理炉辊进行激光熔覆处理前的预热处理温度为250
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500℃，预热处理时间为2~3h；步骤四、激光熔覆将炉辊安装于光纤激光器的加工机床上，通过激光扫描同步输送合金粉末，激...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉莉，蒋斌，陶柏衡，
申请(专利权)人：江苏华洋新思路能源装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：