【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种钢管生产线复合强化输送辊及其制作方法。
技术介绍
1、钢管输送辊是钢厂无缝钢管生产线上的重要部件，其主要起到输送钢管的作用，输送辊在工作中通常经受水冷，同时受到钢管的冲击和摩擦作用。其失效主要包含高温磨损、冷热疲劳、冲击磨损等。钢管输送辊表面失效会严重影响钢管表面质量，造成钢管外表面的划伤缺陷。
2、目前，钢管输送辊的常见表面强化方法主要包含堆焊、喷焊等。其中堆焊强化的钢管输送辊通常会出现堆焊层组织粗大，耐磨性不够，使用过程中过早出现磨损凹槽，从而导致钢管表面划伤；喷焊强化的钢管输送辊通常会因为长时间经受冷热疲劳及冲击作用而出现掉块的现象。采用这些方法制造的钢管输送辊已不能满足钢厂日益增加的长寿命、高质量要求，目前普遍的使用寿命为1年左右。因此，有必要开发新的技术工艺来延长钢管输送辊的使用寿命。
3、中国专利cn201310264296.3公开了一种热轧无缝钢管输送辊激光熔覆耐磨、抗热合金涂层的工艺，虽然该工艺一定程度上提高了耐磨、耐高温性能，但该工艺主要存在以下问题：(1)熔覆过程中工艺控制难度高：高硬度合金粉混入碳化钨，熔覆层极易出现裂纹，熔覆层一旦存在裂纹，使用过程中冷却水腐蚀基体，导致涂层剥落；(2)钢管输送辊一般辊面成v型，高硬度的金属陶瓷涂层只能通过磨削加工，加工难度大，加工成本高。因此，目前采用激光熔覆方法制作钢管输送辊工艺存在质量不可控及成本高等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的问题是提供一
2、本专利技术一种钢管生产线复合强化输送辊，其辊面为v型槽，v型槽由铸钢基体、中间的激光熔覆层、表面的喷涂层三部分组成。
3、其中，铸钢基体在铸造后经过退火热处理，硬度为220～260hb。
4、其中，激光熔覆层的化学成分及质量百分比为：28-32％cr、1～3％ni、2～3％mo、1～2％si、1～2％b、0.8～1.2％c、5～8％w，其余为co。
5、其中，喷涂层的化学成分及质量百分比为：88～90％wc、10～12％co。
6、其中，激光熔覆层的有效厚度为1.0～1.2mm，喷涂层的有效厚度为0.1～0.2mm。
7、其中，激光熔覆层硬度为45～50hrc，喷涂层的硬度为1200±100hv。
8、本专利技术钢管生产线复合强化输送辊的制作方法，包括以下步骤：
9、①输送辊基体粗车：车加工输送辊毛坯，按照实际使用区域加工出凹槽，凹槽深度1.2-1.4mm；
10、②激光熔覆中间层：采用半导体激光器在凹槽内进行激光熔覆，熔覆厚度1.6-1.8mm；激光熔覆层的化学成分及质量百分比为：28-32％cr、1～3％ni、2～3％mo、1～2％si、1～2％b、0.8～1.2％c、5～8％w，其余为co；
11、③车削熔覆层：输送辊冷却至室温，采用车床加工熔覆层，熔覆层见圆见亮，保证熔覆层剩余厚度1.0-1.2mm。
12、④喷涂：采用超音速火焰喷涂在熔覆层上制备0.1-0.2mm厚的陶瓷涂层；喷涂层的化学成分及质量百分比为：88～90％wc、10～12％co；
13、⑤抛光：采用金刚石砂带针对喷涂层进行抛光处理，抛光后粗糙度ra1.6-3.2；
14、⑥尺寸检验及着色探伤：按照加工工艺要求检验加工后尺寸，并且对耐磨层进行着色探伤，确保无裂纹等缺陷；
15、⑦终检：按照图纸及技术协议要求，对成品输送辊进行检验。
16、其中，步骤②中激光熔覆工艺参数为：采用圆形光斑，光斑直径为5mm、激光功率2800～3200w、扫描速率600～800mm/min、送粉速率40～45g/min、搭接率45％～50％。
17、其中，步骤④中喷涂工艺参数为：采用超音速喷涂，枪管尺寸为6寸、氧气1950-2000scfh、煤油6.6-7.0gal/hr、送粉速率53～58g/min。
18、本专利技术一种钢管生产线复合强化输送辊及其制作方法的原理及优点如下：一、中间的激光熔覆层采用钴基合金，具备优异的耐高温、耐冷热疲劳性能，同时熔覆层不会出现裂纹，与基体结合牢固；二、表面的喷涂层为金属陶瓷，硬度高达1200±100hv，具有优异的耐磨性能；三、表面的喷涂层通过超音速喷涂工艺制备，其粗糙度一般为ra4-6，表面粗糙度好，后续只需要通过简单的抛光即可达到成品需求粗糙度，工艺易实现；四、如果直接在铸钢基体上进行喷涂层的制备，通常会出现鸡蛋壳效应：喷涂层通常为0.1-0.2mm，虽然具有优异的耐磨性能，但由于基体较软，在冲击作用下，极易像鸡蛋壳一样出现涂层破裂，本专利技术通过设置中间的硬度为45～50hrc的激光熔覆层解决了此问题。总之，本专利技术通过中间的激光熔覆层和表面的喷涂层的结合，使钢管生产线复合强化输送辊具备优异的耐高温、耐冷热疲劳性能、耐磨性能，延长了钢管生产线复合强化输送辊的使用寿命，其使用寿命可达到1.5-2年。同时，本专利技术方法的加工难度小，质量可控，加工成本低。
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1.一种钢管生产线复合强化输送辊，其辊面为V型槽，其特征是：V型槽由铸钢基体、中间的激光熔覆层、表面的喷涂层三部分组成。
2.根据权利要求1所述的钢管生产线复合强化输送辊，其特征是：铸钢基体在铸造后经过退火热处理，硬度为220～260HB。
3.根据权利要求1所述的钢管生产线复合强化输送辊，其特征是：激光熔覆层的化学成分及质量百分比为：28-32％Cr、1～3％Ni、2～3％Mo、1～2％Si、1～2％B、0.8～1.2％C、5～8％W，其余为Co。
4.根据权利要求1所述的钢管生产线复合强化输送辊，其特征是：喷涂层的化学成分及质量百分比为：88～90％WC、10～12％Co。
5.根据权利要求1所述的钢管生产线复合强化输送辊，其特征是：激光熔覆层的有效厚度为1.0～1.2mm，喷涂层的有效厚度为0.1～0.2mm。
6.根据权利要求1所述的钢管生产线复合强化输送辊，其特征是：激光熔覆层硬度为45～50HRC，喷涂层的硬度为1200±100Hv。
7.一种钢管生产线复合强化输送辊的制作方法，包括以下步骤：p>
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征是：步骤②中激光熔覆工艺参数为：采用圆形光斑，光斑直径为5mm、激光功率2800～3200W、扫描速率600～800mm/min、送粉速率40～45g/min、搭接率45％～50％。
9.根据权利要求7所述的制作方法，其特征是：步骤④中喷涂工艺参数为：采用超音速喷涂，枪管尺寸为6寸、氧气1950-2000scfh、煤油6.6-7.0gal/hr、送粉速率53～58g/min。
...【技术特征摘要】
1.一种钢管生产线复合强化输送辊，其辊面为v型槽，其特征是：v型槽由铸钢基体、中间的激光熔覆层、表面的喷涂层三部分组成。
2.根据权利要求1所述的钢管生产线复合强化输送辊，其特征是：铸钢基体在铸造后经过退火热处理，硬度为220～260hb。
3.根据权利要求1所述的钢管生产线复合强化输送辊，其特征是：激光熔覆层的化学成分及质量百分比为：28-32％cr、1～3％ni、2～3％mo、1～2％si、1～2％b、0.8～1.2％c、5～8％w，其余为co。
4.根据权利要求1所述的钢管生产线复合强化输送辊，其特征是：喷涂层的化学成分及质量百分比为：88～90％wc、10～12％co。
5.根据权利要求1所述的钢管生产线复合强化输送辊，其特征是：激光熔覆层的有效厚度为1...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴松，陈相君，吴冠楠，肖健，李戴伟，李申申，董振启，黄东保，
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：
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