[發(fā)明專利]一種軋機牌坊激光再制造專用鈷基合金粉末

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110146915.X
• 申請日: 2011-06-02
• 公開（公告）號: CN102220522A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳常義;陳江
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽大陸激光技術(shù)有限公司
• 主分類號: C22C19/07
• 分類號: C22C19/07;C23C24/10;B23K26/34
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種激光熔覆用的合金粉末,特別是涉及一種硬度較高、抗氧化、耐腐蝕、耐沖刷磨損、具有優(yōu)越熔覆性能、適合大面積熔覆的軋機牌坊激光再制造專用鈷基合金粉末。

背景技術(shù)

軋機牌坊也稱為軋機機架，是一種典型的框架結(jié)構(gòu)，主要由截面厚大的兩立柱及上、下橫梁組成。它是軋機中最關(guān)鍵的零部件之一,為一個整體框架，并且永久使用，無法更換的。軋機中實現(xiàn)軋制功能的所有部件全部集中安裝于牌坊上，因此它是軋機中承受軋制力的部件，在軋機中起到支撐和固定作用，一般都要承受上千噸的載荷，而且除了無頭軋制以外，在咬鋼時還要承受巨大的沖擊載荷。

在鋼鐵生產(chǎn)過程中，熱軋機械設(shè)備的工況十分惡劣。特別是軋制過程中，軋輥通過軸承座對牌坊的沖擊力特別大。加上軋制冷卻水的迅速霧化，并夾帶著從輥坯表面脫落的氧化鐵粉末向四周噴射。使軋機牌坊工作面同時受到軋制的沖擊、冷卻水的腐蝕和氧化粉塵的磨粒沖刷磨損，造成牌坊工作面腐蝕、磨損嚴重。使牌坊與襯板不能完全貼合，引起牌坊螺栓連接局部應(yīng)力集中，螺絲孔易產(chǎn)生裂紋，進而導(dǎo)致牌坊嚴重失效而報廢。另外發(fā)生失效的牌坊嚴重影響軋制鋼材的質(zhì)量，給軋鋼生產(chǎn)和企業(yè)效益帶來很大經(jīng)濟損失。

對于失效的軋機牌坊，廠家通常采用在線機械加工的方式、金屬修補液進行修復(fù)、電弧堆焊修復(fù)方法。其中，在線機械加工的方式對其進行修復(fù)是通過機械加工去除材料，清除牌坊表面受損層找平接觸面，擴大的尺寸通過增加襯板厚度來補償。這種修復(fù)方式操作簡單方便，但并未改變牌坊面的性質(zhì)，使用一段時間后牌坊表面又會受到腐蝕磨損而失效，而且再次(多次)機械加工將會對牌坊的強度和剛度產(chǎn)生不利影響。金屬修補液進行修復(fù)也是比較常用的修復(fù)方式，此種方法操作簡單方便，可對牌坊局部受損處進行修補，但由于修補液與基體并沒有形成冶金連接，其結(jié)合強度不高，牌坊工作時承受較大的沖擊會造成修補金屬的剝落。電弧堆焊修復(fù)方法一方面能恢復(fù)機加工后去除材料擴大的尺寸，并可通過堆焊一層防腐耐磨材料從而改變牌坊表面的性質(zhì)。但由于該方法的熱影響區(qū)大，進行大面積的電弧堆焊可能會造成牌坊結(jié)構(gòu)的變形。

目前，對于失效的軋機牌坊最有效、最經(jīng)濟的修復(fù)方法是采用激光熔覆技術(shù)結(jié)合耐磨損耐腐蝕粉末的方法。例如，本申請人的在先發(fā)明專利申請《一種軋機牌坊的現(xiàn)場激光修復(fù)方法》，它有效地避免了其它修復(fù)方法所帶來的局限性和風險，有效地提升了牌坊工作表面的耐蝕耐磨性能，周期短，效率高，使用壽命提高顯著。

目前，利用激光熔覆工藝制備設(shè)備部件耐磨合金覆層的專利很多：公開號為CN1786272的中國發(fā)明專利申請給出的《激光熔覆鎳基納米WC/Co預(yù)涂層的制備方法》，該制備方法包括下列步驟：①按每克重的蟲膠與10～20克重的無水乙醇稱量蟲膠和無水乙醇，然后將所述的蟲膠加入無水乙醇中制成粘結(jié)劑；②根據(jù)需要按每克鎳基納米WC/Co粉末與0.1毫升～0.25毫升的粘結(jié)劑的比例，稱量鎳基納米WC/Co粉末和所述的粘結(jié)劑并混合，充分攪拌均勻制成預(yù)涂膠；③將上述預(yù)涂膠均勻地涂在待激光熔覆處理的工件表面，制成預(yù)涂層；④烘干。采用自制的粘結(jié)劑制備鎳基納米WC/Co預(yù)涂層，然后再采用激光熔覆工藝，制備出了表面較平整，較細密、基本消除了裂紋與孔隙并與基體呈冶金結(jié)合的鎳基納米WC/Co復(fù)合涂層。

公開號為CN101338427的中國發(fā)明專利申請給出的《液壓支架立柱缸筒、活塞桿耐磨抗蝕涂層的激光熔覆工藝》，包括以下工藝過程：首先立柱缸筒、活塞桿表面預(yù)處理：室溫下對立柱缸筒、活塞桿表面進行除油、除銹，并用酒精清洗干凈；然后合金粉末的選擇和自動送粉裝置的調(diào)節(jié)：選用具有優(yōu)良耐磨抗蝕性能且與基體冶金相容性良好的鐵基合金粉末，鐵基合金粉末的成份中主要含有Fe、C、Cr、Ni、Mo、Si、N、Nb、Ta、B；最后自動送粉裝置的調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)自動送粉裝置，使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內(nèi)，調(diào)節(jié)送粉量，使合金粉末涂層的厚度達到0.6-1.2mm。

公開號為CN101338425的中國發(fā)明專利申請給出的《鐵路道岔滑床板表面耐磨抗蝕合金涂層激光熔覆工藝》，包括以下工藝過程：首先滑床板表面預(yù)處理，即在室溫下對滑床板表面進行除油除銹，并用酒精清洗干凈；然后是合金粉末的預(yù)置，即把待熔覆的鐵基、鎳基或鈷基合金粉末預(yù)置于上述處理后的滑床板表面，并用帶有導(dǎo)軌的刮尺來調(diào)整預(yù)制合金粉末，使之均勻分布在滑床板表面并具有適當?shù)暮穸龋詽M足熔覆后涂層厚度的要求；最后是光熔覆強化滑床板，選用氣體CO₂激光器，工作臺為數(shù)控機床，在滑床板表面進行激光熔覆強化。