[發(fā)明專利]一種用于H型鋼的開坯輥輥面激光合金化方法

無效

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• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN104087930A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 張凱奕;韓佳杰
• 申請（專利權）人: 河北瑞兆激光再制造技術有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 唐山永和專利商標事務所 13103
• 代理人: 王永紅

技術領域

本發(fā)明涉及機械修復領域的激光合金化方法，特別是涉及一種用于H型鋼的開坯輥輥面激光合金化方法。

背景技術

由于H型鋼的開坯輥在運轉過程中承受較大的交變載荷的作用，通常在與工件發(fā)生擠壓時很容易磨損，甚至出現(xiàn)裂紋，并且鋼坯的溫度很高，可達到800-900℃，軋輥長時間在高溫環(huán)境中運轉極易發(fā)生失效，導致壽命降低。現(xiàn)有的延長開坯輥壽命的方法如熱噴涂、堆焊等均不能有效的提高高溫磨損、抗裂性。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述缺陷提供一種能夠提高開坯輥耐磨、耐高溫性能，延長開坯輥表面壽命的方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種提高開坯輥表面硬度及耐磨性的表面強化方法，即開坯輥輥面激光合金化方法，其特種在于，包括合金化前準備步驟、合金化步驟、合金化后檢測步驟，其中，

合金化前準備步驟包括：

????a）清洗工件，用高壓水槍配合清洗劑去除開坯輥表面的油污和灰塵；

????b）對工件進行金相檢測，以確定開坯輥輥面損傷部位；

????c）將開坯輥輥面損傷部位疲勞層去除1-3mm，將疲勞層清洗干凈，以出現(xiàn)新加工面；

????d）檢測所述開坯輥表面新加工面的硬度和化學成分；

????合金化步驟包括：

????a）選擇碳化物陶瓷材料，用噴槍將粘結劑與碳化物陶瓷材料噴涂到開坯輥新加工面表面，以形成碳化物陶瓷材料層，該碳化物陶瓷材料層厚度為0.01-0.05mm，并使該自然風干；

????b）調節(jié)激光器參數(shù)并對碳化物陶瓷材料層進行激光合金化修復，其中，激光功率為6kw，光斑直徑為0.8-3mm，搭接率33.3%，掃描速度180mm/s；

????合金化后檢測步驟包括：對修復表面進行著色探傷和對修復后的輥面進行金相分析及硬度檢測。

采用上述技術方案，通過對開坯輥的使用環(huán)境和材質分析，確定了激光合金化的修復工藝，按照上述工藝步驟利用激光合金化的辦法對開坯輥表面進行強化，使得修復后的開坯輥表面耐磨性好、熱強度高、組織致密，晶粒細小，并且該方法理論上可以對開坯輥表面無限次強化，且不需要做熱處理，節(jié)省了時間和資金投入。

具體實施方式

下面結合實例對本發(fā)明做進一步的描述

本實例是某H型鋼廠鋼板樁軋線上，在修復前首先要對開坯輥輥面進行清洗、烘干：對開坯輥進行材質分析及金相檢測，根據(jù)分析結果確定工藝、工時，對開坯輥表面進行激光合金化處理，本實施例中涉及的開坯輥的材質為60CrMnMo，硬度為30-34HRC。

用于H型鋼的開坯輥輥面激光合金化方法、包括合金化前準備步驟、合金化步驟、合金化后檢測步驟，其中，

合金化前準備步驟包括：

????a）清洗工件，用高壓水槍配合清洗劑去除開坯輥表面的油污和灰塵；

????b）對工件進行金相檢測，以確定開坯輥輥面損傷部位；

????c）將開坯輥輥面損傷部位疲勞層去除1-3mm，將疲勞層清洗干凈，以出現(xiàn)新加工面；

????d）檢測所述開坯輥表面新加工面的硬度和化學成分；

????合金化合金化步驟包括：

????a）選擇碳化物陶瓷材料，用噴槍將粘結劑與碳化物陶瓷材料噴涂到開坯輥新加工面表面，以形成碳化物陶瓷材料層，該碳化物陶瓷材料層厚度為0.01-0.05mm，并使該自然風干；

????b）調節(jié)激光器參數(shù)并對碳化物陶瓷材料層進行激光合金化修復，其中，激光功率為6kw，光斑直徑為0.8-3mm，搭接率33.3%，掃描速度180mm/s；

合金化后檢測步驟包括：對修復表面進行著色探傷和對修復后的輥面進行金相分析及硬度檢測。

對開坯輥激光合金化強化后后，對加工完的表現(xiàn)進行著色探傷探傷，檢測開坯輥表面有無缺陷，并對輥面進行硬度檢測和金相分析，檢驗其修復質量是否合格。

激光合金化完成后經(jīng)檢驗，開坯輥合金化熔覆層為0.29mm，表面無任何缺陷，顯微硬度可達1001HV。

上述實施例僅表達了本發(fā)明的一種實施方式，但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。