一种激光熔覆轧机滑板及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种激光熔覆轧机滑板，它由低碳钢基体和铁基合金熔覆层组成；铁基合金的化学成分及质量百分比为：16～18％Cr、5～8％W、3～5％Mo、1～3％Ni、1～2％Si、1～2％B、0.25～0.40％C、余量为Fe。本发明专利技术还公开了此种滑板的加工方法：

【技术实现步骤摘要】
一种激光熔覆轧机滑板及其加工方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种激光熔覆轧机滑板及其加工方法。

技术介绍

[0002]钢材在轧制过程中，轧机机架、轧辊以及轧辊轴承座都不可避免地受到较大的摩擦力作用，这会导致其磨损破坏。此外，由于还受到冷却水腐蚀和轧制的冲击力作用，也会造成这些核心部件的失效破坏。因此，对轧辊轴承座和轧机机架起到保护作用的备品备件—轧机滑板，应运而生。相应地，轧机滑板需要具有极好的耐磨损性能、较好的耐冲击性能以及一定的耐腐蚀性能。
[0003]近几年来，我国钢铁行业迅猛发展，钢材产量逐年递增。随着钢材产量的增加，轧机滑板这样的备件需求量也迅速增加。因此，如何提高轧机滑板的使用寿命并且降低成本成为轧钢厂亟需解决的问题。目前，国内轧机所使用的滑板制造工艺主要有：表面淬火或者氮化或者调质处理的单一滑板、尼龙滑板、爆炸焊复合滑板、进口轧制复合滑板、等离子喷焊复合滑板等。而这些制造方法或多或少存在一些问题：热处理的单一材质滑板耐磨层较薄、爆炸焊滑板结合强度低且环境污染大、进口轧制滑板成本高昂、等离子喷焊滑板变形较大等。
[0004]CN102303213A(公开日2012.1.4)公开了一种复合滑板的生产工艺，其通过螺栓使滑板与底板连接，然后采用等离子喷焊的方法制作耐磨层，存在以下问题：一、等离子喷焊的热输入大，会导致滑板变形较大并且稀释率大，因此为了保证喷焊层性能，要求喷焊层厚度较高，所以提高了加工成本、降低了加工效率：二、由于等离子喷焊产生的热应力大，螺栓会发生断裂；并且在去应力退火后，螺栓会发生变形，导致拆除极为困难，浪费时间和人力；三、由于滑板在喷焊前需预热且预热温度很高，会导致滑板热应力及变形极大，容易出现裂纹且后期需要增加工序去除变形，因此提高了加工成本、降低了加工效率。
[0005]CN102002709B公开了一种轧机滑板的激光熔覆方法，它采用铁基合金+碳化铬材料激光熔覆制作轧机滑板，制备的碳化铬复合涂层具有硬度高、耐磨损、耐氧化的特点，但是碳化铬材料成本相对较高，很难被钢厂采纳；而且，缺少对激光熔覆轧机滑板整个加工工艺过程的描述。此外，也缺少激光熔覆轧机滑板变形控制方面的报道。因此，目前采用激光熔覆方法制作轧机滑板仍具有一定的难度。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的问题是提供一种激光熔覆轧机滑板及其加工方法。使用本专利技术方法加工后得到的轧机滑板变形小，耐磨层去除量少，在提高熔覆层有效厚度和耐磨损、耐腐蚀性能的前提下，大大降低了生产成本。
[0007]本专利技术一种激光熔覆轧机滑板，它由低碳钢基体和铁基合金熔覆层组成；铁基合金的化学成分及质量百分比为：16～18％Cr、5～8％W、3～5％Mo、1～3％Ni、1～2％Si、1～2％B、0.25～0.40％C、余量为Fe。
[0008]进一步地，铁基合金的化学成分及质量百分比优选为：16.5～17.5％Cr、6～8％W、3～4％Mo、1～2％Ni、1～1.5％Si、1～1.5％B、0.30～0.40％C、余量为Fe。
[0009]进一步地，熔覆层有效厚度为1mm。
[0010]进一步地，粉末粒度为100
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270目。
[0011]本专利技术激光熔覆轧机滑板的加工方法，包括以下步骤：
[0012]①
滑板基体粗铣：将原始低碳钢基板毛坯表面粗铣，表面完全见亮，平面度0.1mm以内；
[0013]②
滑板与底板焊接：将铣削见亮的滑板表面朝上，底面与底板焊接在一起，焊道长度大于80mm，且均匀分布在基板四周，间隔200mm；
[0014]③
激光熔覆：在滑板表面熔覆一层耐磨耐腐涂层；熔覆工艺参数为光斑尺寸3.7
×
19mm、激光功率5200～5500W、扫描速率350～400mm/min、送粉速率75～85g/min、搭接率40％～50％；熔覆用粉末材料采用铁基合金，铁基合金的化学成分及质量百分比为：16～18％Cr、5～8％W、3～5％Mo、1～3％Ni、1～2％Si、1～2％B、0.25～0.40％C、余量为Fe；
[0015]④
去应力退火：将滑板放入台式炉中，以10℃/min的升温速率加热到450℃，保温4h，然后随炉缓冷至150℃出炉空冷；
[0016]⑤
拆除底板：当滑板温度降至50℃以下时，采用等离子切割的方式将滑板与底板分离；
[0017]⑥
校正变形：采用火焰加热结合机械压力的方式对滑板进行校正，控制滑板变形量在0.5mm以内；
[0018]⑦
粗磨：采用龙门磨床将滑板表面粗磨见亮，平面度在0.1mm以内；
[0019]⑧
水刀切割：按照图纸尺寸，采用水刀切割的方式将滑板边缘多余的部位切除；
[0020]⑨
精铣：按照图纸尺寸，采用铣削的方式加工滑板底面以及其他油槽、沉孔、倒角等；
[0021]⑩
精磨：按照图纸要求，继续磨削滑板工作面，保留1mm的熔覆层尺寸。
[0022]进一步地，步骤
②
底板采用的材料为低碳钢。
[0023]进一步地，步骤
③
激光熔覆采用分块式扫描的方式。
[0024]进一步地，分块式扫描方式为：将滑板熔覆表面均分成左上、左下、右上、右下四块，先扫描其中的任意一块(第一块)，再扫描跟这块在同一条对角线上的另外一块(第二块)，接着扫描剩余两块中的任意一块(第三块)，最后扫描最后一块(第四块)；每一块扫描的方向都不相同。
[0025]本专利技术激光熔覆轧机滑板及加工方法的原理及效果如下：一、激光熔覆轧机滑板为复合滑板，熔覆层与基体为不同材料，兼具不同性能：熔覆层硬度为56
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60HRC，耐磨损且耐腐蚀，基体为低碳钢，韧性好且耐冲击；二、熔覆层的铁基合金材料含有一定量的W元素，形成弥散分布的碳化物，提高合金强度的同时提高合金耐磨损性能；加入一定量的Mo元素，产生固溶强化的同时，也提高合金的耐磨损性能；含有一定量的Cr元素，则显著提高合金的耐腐蚀性能；也就是说，通过特殊的成分设计，铁基合金熔覆层可以同时兼具优良的耐磨损性能和耐腐蚀性能；而且，与CN 102002709 B中添加碳化铬材料相比，添加一定量的W、Mo元素成本较低；三、激光熔覆轧机滑板的变形小，可进一步降低熔覆层厚度：采用激光熔覆加工方法，本身变形较小；铁基合金材料激光熔覆前无需预热；滑板与底板采用焊接以及去应
力退火工艺；激光熔覆采用的特殊的分块扫描方式；四、激光熔覆轧机滑板工艺简单、工序较短，无需预热且变形可控，可进一步降低熔覆层厚度，进而减小劳动强度、提高加工效率、降低加工成本；其中，激光熔覆采用分块式扫描方式可大幅降低变形，减少后续校正的工作量；滑板焊接在底板上的方式可以减小激光熔覆过程中滑板产生的变形；而且在去应力退火的时候连同底板一起入炉，可确保在滑板与底板拆除分离时滑板的残余应力较小，产生的变形也较小本；五本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光熔覆轧机滑板，其特征在于：它由低碳钢基体和铁基合金熔覆层组成；铁基合金的化学成分及质量百分比为：16～18％Cr、5～8％W、3～5％Mo、1～3％Ni、1～2％Si、1～2％B、0.25～0.40％C、余量为Fe。2.根据权利要求1所述的激光熔覆轧机滑板，其特征在于：铁基合金的化学成分及质量百分比优选为：16.5～17.5％Cr、6～8％W、3～4％Mo、1～2％Ni、1～1.5％Si、1～1.5％B、0.30～0.40％C、余量为Fe。3.根据权利要求1所述的激光熔覆轧机滑板，其特征在于：熔覆层有效厚度为1mm。4.根据权利要求1所示的激光熔覆轧机滑板，其特征在于：粉末粒度为100
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270目。5.权利要求1
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4所述的激光熔覆轧机滑板的加工方法，包括以下步骤：
①
滑板基体粗铣：将原始低碳钢基板毛坯表面粗铣，表面完全见亮，平面度0.1mm以内；
②
滑板与底板焊接：将铣削见亮的滑板表面朝上，底面与底板焊接在一起，焊道长度大于80mm，且均匀分布在基板四周，间隔200mm；
③
激光熔覆：在滑板表面熔覆一层耐磨耐腐涂层；熔覆工艺参数为光斑尺寸3.7
×
19mm、激光功率5200～5500W、扫描速率350～400mm/min、送粉速率75～85g/min、搭接率40％～50％；熔覆用粉末材料采用铁基合金，铁基合金的化学成分及质量百分比为：16～18％Cr、5～8％W、3～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄家佳，董振启，国竹节，黄东保，吴松，于斌，徐诚龙，谭李雯，王星，
申请(专利权)人：泰尔安徽工业科技服务有限公司，
类型：发明
国别省市：