[發明專利]一種矯直輥的激光強化方法

在審

• 申請號: 201810170179.3
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN108342727A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 鄭麗娟;趙俊召;李煜;苑曉斌;付宇明
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C38/56;C22C38/34
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 崔鳳英

一種矯直輥的激光強化方法，它包括以下步驟：(1)通過數控車床切削磨損后的矯直輥工作表面；(2)用丙酮或無水乙醇清洗；(3)采用磁粉探傷和超聲波探傷；(4)向矯直輥表面均勻涂刷機油，形成油膜；(5)將合金化粉末通過靜電噴粉設備均勻地噴在矯直輥表面，形成合金涂層；(6)將矯直輥固定在大功率半導體激光加工機床上進行激光熔覆；(7)對熔覆后的矯直輥進行無損探傷；(8)對矯直輥表面進行拋光處理。本發明工藝簡單，可控性強，節能環保，能夠明顯提高強化后矯直輥使用壽命。

技術領域 本發明屬于機械加工領域，特別涉及一種矯直輥的激光強化方法。

背景技術 在鋼材的軋鋼生產中，矯直輥是對金屬棒材、型材、線材進行矯直的關鍵部件。棒材、型材等在飛剪后存在比較明顯的彎曲，以至影響精整工序中的流動。通過矯直輥對鋼材長度和圓周方向發生連續的縱向和徑向彈性變形和塑性變形，從而達到矯直的目的?，F代鋼鐵企業，越來越多高硬度、高耐磨材質被用于棒材、型材和線材的制造中，對矯直輥也提出了更高的要求。矯直輥在工作過程中承受著很大的軋制應力、摩擦力、彎曲應力等的作用，容易在矯直輥工作表面上產生疲勞、磨損等失效形式，直接影響成品質量。矯直輥的質量和使用壽命已經成為直接影響著產品質量及生產成本的關鍵因素之一。

發明內容 本發明專利的目的在于提供一種工藝簡單，可控性強，成本低廉，節能環保的矯直輥的激光強化方法。

本發明的技術方案如下：

(1)通過數控車床切削磨損后的矯直輥工作表面，車削厚度為2～6mm，去除工作表面的腐蝕和疲勞層；

(2)用丙酮或無水乙醇清洗車削后的矯直輥，去除油污等雜質；

(3)采用磁粉探傷和超聲波探傷，檢查矯直輥是否存在表面和內部裂紋等缺陷；

(4)向矯直輥表面均勻涂刷機油，油膜厚度為0.05～0.1mm；

(5)將合金粉末通過靜電噴粉設備均勻地噴在矯直輥表面，矯直輥表面的油膜吸附合金粉末形成涂層，涂層厚度為0.5～0.8mm。所述合金化粉末，其質量百分比為：Ni 4～5％，Cr 30～31％，C 3.0～3.5％，Si 3.0～3.4％，余量為Fe。合金化粉末目數為135～325目。

(6)將矯直輥固定在大功率半導體激光數控加工機床上，激光加工參數為：激光器的光斑為2×14mm矩形光斑，掃描功率為2500～3500W，掃描速度 650～1200mm/min，通過激光掃描合金粉末涂層，在矯直輥表面得到合金熔覆層，熔覆時向熔池通入氮氣進行保護；

(7)對熔覆后的矯直輥進行表面著色探傷，檢測是否有裂紋等缺陷；

(8)對檢驗合格的矯直輥表面進行拋光處理，使得矯直輥表面光潔度滿足生產要求。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、激光熔覆能量分布密集，變形小，熔覆合金層與基體間為冶金結合。

2、由于激光熔覆超快速加熱和冷卻特點，使得激光熔覆層組織實現了沖擊淬火，強化后的矯直輥表面熔覆合金實現了超細化，得到了高強度、高硬度的馬氏體等組織結構，使得熔覆后矯直輥使用壽命提高2倍以上。

3、本發明減少了矯直輥的更換次數，降低了生產成本，提高了軋制生產效率。

具體實施方式

實施例1