热连轧滑衬板的耐磨涂层制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热连轧滑衬板的耐磨涂层制备方法，本方法选用Q235钢板作为基板并施行激光熔覆，将干燥的高温合金预混合粉末放入粉仓中，高硬质相陶瓷粉末放入送粉模块中，将两块磁体按照N极与S极相对的放置方式悬挂在激光熔覆头的喷嘴两侧，其高度使熔池位于最大磁场强度处，设置激光熔覆参数，打开激光器，激光束熔化基板形成熔池，采用同轴送粉的方式将高温合金预混合粉末和高硬质相陶瓷粉末输送到熔池中，激光熔覆头按照设定的扫描路径行走，形成第一层熔覆层；激光熔覆头抬升1mm后开始第二层熔覆层的激光熔覆过程，其参数与第一层熔覆层一致，得到滑衬板耐磨涂层。本方法在滑衬板表面获得性能优异的耐磨涂层，实现滑衬板的长期使用。板的长期使用。

【技术实现步骤摘要】
热连轧滑衬板的耐磨涂层制备方法


[0001]本专利技术涉及表面耐磨涂层制备
，尤其涉及一种热连轧滑衬板的耐磨涂层制备方法。

技术介绍

[0002]热连轧产线滑衬板是垂直分布于产线传输辊道两侧，用于夹持高速前进的高温钢坯或带钢（550～1100℃）正确进入轧机或卷取机的重要部件，其主要包括飞剪前衬板、精轧机内滑衬板和卷取前侧导板。滑衬板在高温钢坯或带钢的剧烈磨损下极易失效报废，特别是卷取前侧导板，当前大多钢铁企业热连轧产线的滑衬板直接使用Q235钢板衬板，其使用寿命不到1天，现场维护需频繁拆装，占用生产现场大量的检修更换时间，严重影响产线连续运行效率。为改善滑衬板的耐磨性能，国内少量钢铁企业开始探索采用高强度等级的锻钢件衬板或在原衬板与高温钢坯或带钢接触部位制作耐磨涂层的方式来提升滑衬板的使用性能，其使用寿命提升至5～7天。此外，卷取前侧导板上制备的表面耐磨涂层有时还会造成带钢的边部拉毛损耗，影响钢带质量。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种热连轧滑衬板的耐磨涂层制备方法，本方法获得高硬质陶瓷颗粒分布均匀、无裂纹、致密性好、性能优异的耐磨涂层，从而实现滑衬板的长期使用，提高钢带轧制质量，确保热连轧产线的连续运行效率。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术热连轧滑衬板的耐磨涂层制备方法包括如下步骤：步骤一、选用Q235钢板作为基板，将其切割成要求尺寸的板材，对该板材进行喷砂处理后使用乙醇清洗，获得表面平整干净的Q235钢板基板；步骤二、对基板与带钢接触区域表面采用激光器制备激光熔覆耐磨涂层；步骤三、将干燥的高温合金预混合粉末放入粉仓中，高硬质相陶瓷粉末放入送粉模块中，并调整送粉速率为10～30g/min；步骤四、调整激光熔覆头与基板的相对位置，使激光束聚焦在基板表面，将两块磁体按照N极与S极相对的放置方式，悬挂在激光熔覆头的喷嘴两侧，调整其高度使熔池位于最大磁场强度处；步骤五、关闭工作腔室，向工作腔室内通入保护气体，控制保护气体流速为12L/min，将氧含量降至50ppm以下，水含量降低至100ppm以下，设置激光熔覆参数为激光扫描速度5～12mm/s，激光功率800～2000W，送粉气流量为6～8L/min，激光熔覆头抬升量为1～1.5mm；步骤六、打开激光器，激光束熔化基板形成熔池，采用同轴送粉的方式将高温合金预混合粉末和高硬质相陶瓷粉末输送到熔池中，激光熔覆头按照设定的扫描路径行走，形成第一层熔覆层；步骤七、激光熔覆头抬升1mm后开始第二层熔覆层的激光熔覆过程，第二层熔覆层
的激光熔覆过程的参数与第一层熔覆层一致，直至获得要求厚度的滑衬板耐磨涂层。
[0005]进一步，所述激光器是YAG固体激光器、光纤激光器或半导体激光器，激光波长为900～1200nm。
[0006]进一步，所述高温合金预混合粉末的重量组分含量为：58%Ni、20%Cr、5%Fe、8%Mo、3%Nb+Ta、1%Co，余量为杂质，其粉末为球形或近球形、粒度分布范围为50～150μm，将高温合金预混合粉末放入真空烘箱中，在45℃下烘烤5h，得到干燥的高温合金预混合粉末。
[0007]进一步，所述高硬质相陶瓷粉末为球形或近球形的碳化钨、碳化钛或氮化钛粉末，所述高硬质相陶瓷粉末的粒径分布范围为10～150μm。
[0008]进一步，所述两块磁体是为永磁体或电磁铁，所产生的磁场为横向静磁场，并且横向静磁场方向平行于激光熔覆方向，磁场强度为0.1～3T。
[0009]进一步，所述保护气体是氮气或氩气。由于本专利技术热连轧滑衬板的耐磨涂层制备方法采用了上述技术方案，即本方法选用Q235钢板作为基板，对基板表面施行激光熔覆，将干燥的高温合金预混合粉末放入粉仓中，高硬质相陶瓷粉末放入送粉模块中，将两块磁体按照N极与S极相对的放置方式悬挂在激光熔覆头的喷嘴两侧，其高度使熔池位于最大磁场强度处，设置激光熔覆参数，打开激光器，激光束熔化基板形成熔池，采用同轴送粉的方式将高温合金预混合粉末和高硬质相陶瓷粉末输送到熔池中，激光熔覆头按照设定的扫描路径行走，形成第一层熔覆层；激光熔覆头抬升1mm后开始第二层熔覆层的激光熔覆过程，其参数与第一层熔覆层一致，直至获得要求厚度的滑衬板耐磨涂层。本方法获得高硬质陶瓷颗粒分布均匀、无裂纹、致密性好、性能优异的耐磨涂层，从而实现滑衬板的长期使用，提高钢带轧制质量，确保热连轧产线的连续运行效率。
[0010]具体实施方式
[0011]本案例热连轧滑衬板的耐磨涂层制备方法包括如下步骤：步骤一、选用Q235钢板作为基板，将其切割成800
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500mm的板材，对该板材进行喷砂处理后使用乙醇清洗，获得表面平整干净的Q235钢板基板；步骤二、对基板与带钢接触区域表面施行激光熔覆，选用半导体激光器，激光波长为1200nm；步骤三、将干燥的高温合金预混合粉末放入粉仓中，高硬质相陶瓷粉末放入送粉模块中，并调整送粉速率为10g/min；步骤四、调整激光熔覆头与基板的相对位置，使激光束聚焦在基板表面，将两块磁体按照N极与S极相对的放置方式，悬挂在激光熔覆头的喷嘴两侧，调整其高度使熔池位于最大磁场强度处；步骤五、关闭工作腔室，向工作腔室内通入保护气体，控制保护气体流速为12L/min，将氧含量降至50ppm以下，水含量降低至100ppm以下，设置激光熔覆参数为激光扫描速度10mm/s，激光功率1200W，送粉气流量为6L/min，激光熔覆头抬升量为1mm；步骤六、打开激光器，激光束熔化基板形成熔池，采用同轴送粉的方式将高温合金预混合粉末和高硬质相陶瓷粉末输送到熔池中，激光熔覆头按照设定的扫描路径行走，形
成第一层熔覆层；步骤七、激光熔覆头抬升1mm后开始第二层熔覆层的激光熔覆过程，第二层熔覆层的激光熔覆过程的参数与第一层熔覆层一致，得到滑衬板的耐磨涂层。
[0012]优选的，上述激光器采用半导体激光器。
[0013]优选的，上述高温合金预混合粉末的重量组分含量为：58%Ni、20%Cr、5%Fe、8%Mo、3%Nb+Ta、1%Co，余量为杂质，其粉末为球形或近球形、粒度分布范围为50～150μm，将高温合金预混合粉末放入真空烘箱中，在45℃下烘烤5h，得到干燥的高温合金预混合粉末。
[0014]优选的，上述高硬质相陶瓷粉末为球形或近球形的碳化钨、碳化钛或氮化钛粉末，所述高硬质相陶瓷粉末的粒径分布范围为45～120μm。
[0015]优选的，上述两块磁体是为永磁体，所产生的磁场为横向静磁场，并且横向静磁场方向平行于激光熔覆方向，磁场强度为0.5T。
[0016]优选的，上述保护气体是氩气。
[0017]本方法通过激光熔覆将基板材料的高塑韧性与表面耐磨涂层的高耐磨、耐腐蚀等性能相结合,从而大幅提高滑衬板的整体性能。与其他表面改性工艺相比,激光熔覆具有能量密度高、加热和冷却速率快、基体变形小、涂层晶粒细小、涂层与基体结合强度高等优点。以碳化钨等高硬质陶瓷材料为例，在激光熔覆过程中添加一定量的碳化钨粉末可以显著提高涂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热连轧滑衬板的耐磨涂层制备方法，其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、选用Q235钢板作为基板，将其切割成要求尺寸的板材，对该板材进行喷砂处理后使用乙醇清洗，获得表面平整干净的Q235钢板基板；步骤二、对基板与带钢接触区域表面采用激光器制备激光熔覆耐磨涂层；步骤三、将干燥的高温合金预混合粉末放入粉仓中，高硬质相陶瓷粉末放入送粉模块中，并调整送粉速率为10～30g/min；步骤四、调整激光熔覆头与基板的相对位置，使激光束聚焦在基板表面，将两块磁体按照N极与S极相对的放置方式，悬挂在激光熔覆头的喷嘴两侧，调整其高度使熔池位于最大磁场强度处；步骤五、关闭工作腔室，向工作腔室内通入保护气体，控制保护气体流速为12L/min，将氧含量降至50ppm以下，水含量降低至100ppm以下，设置激光熔覆参数为激光扫描速度5～12mm/s，激光功率800～2000W，送粉气流量为6～8L/min，激光熔覆头抬升量为1～1.5mm；步骤六、打开激光器，激光束熔化基板形成熔池，采用同轴送粉的方式将高温合金预混合粉末和高硬质相陶瓷粉末输送到熔池中，激光熔覆头按照设定的扫描路径行走，形成第一层熔覆层；步骤七、激光熔覆头抬升1mm后开始第二层熔覆层的激光熔覆过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅卫，陈超越，罗东升，陈国喜，周卫民，
申请(专利权)人：宝武装备智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：