專利名稱：一種軋機(jī)滑板的激光表面熔覆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵行業(yè)中厚板生產(chǎn)線上滑板表面熔覆技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種軋 機(jī)滑板的激光表面熔覆方法。
背景技術(shù)：
軋機(jī)滑板是鋼板生產(chǎn)線上的關(guān)鍵部件，它安裝在軋機(jī)牌坊上以及工作輥、支撐輥 的軸承座上，保護(hù)這些貴重部件在軋鋼過程中不受損壞。軋機(jī)滑板的表面質(zhì)量和使用壽命， 還直接影響到軋鋼過程的穩(wěn)定性、軋機(jī)的作業(yè)效率、鋼板質(zhì)量和生產(chǎn)成本。在軋鋼高軋制力 以及氧化鐵皮的作用下，軋機(jī)滑板的表面磨損和腐蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致失效報(bào)廢，造成巨大的材料 損耗，提高軋機(jī)滑板使用壽命一直鋼鐵工業(yè)急需解決的重要課題。在軋機(jī)滑板表面制備一層耐磨金屬陶瓷復(fù)合涂層，是提高其使用壽命的一種有效 手段。在耐磨陶瓷材料中，碳化鉻具有使用溫度高( 900°C)、硬度高、耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)， 在航空、航天、機(jī)械、冶金、石油、船舶等領(lǐng)域獲得了應(yīng)用。目前，主要采用熱噴涂技術(shù)制備碳 化鉻涂層，這種技術(shù)較好的解決了涂層的耐磨性能，但熱噴涂涂層與基體是機(jī)械咬合，結(jié)合 力低，在軋鋼高軋制力作用下，涂層很容易過早剝落失效，難以滿足該惡劣工況的實(shí)際使用 要求，生產(chǎn)中急需一種涂層與基體結(jié)合牢固，顯著提高軋機(jī)滑板表面耐磨、抗氧化性能、且 成本較低的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種軋機(jī)滑板的激光表面熔覆方法，該方法制備的碳化鉻 復(fù)合涂層具有硬度高、耐磨損、耐氧化，與基體為牢固的冶金結(jié)合，使用壽命長，并具有制備 成本低等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的，步驟如下(1)軋機(jī)滑板表面噴砂凈化處理； (2)按照70 90%: 10 30%的重量比，將粒度為53 150Mm的Fe基合金粉末與碳化鉻粉末混合 后置于軋機(jī)滑板表面上，厚度0. 5 2mm ； (3)調(diào)整C02激光器功率為300(T8000W，激光束寬 為2 10mm，激光熔覆速度為30(T2000mm/min，激光搭接率為30 70%，在惰性氣體保護(hù)下激 光熔覆；(4)激光熔覆后緩慢冷卻，退火，打磨拋光熔覆層，即得到軋機(jī)滑板的碳化鉻復(fù)合 涂層。所述Fe基合金粉末的元素含量為Cr: 10 12%，Si:2. 5 3. 5%, B:0. 3 1. 2%, C:0. 8 1. 0%, Fe 為余量。所述球形鑄造碳化鉻粉末的碳化鉻含量為1(T30%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)采用激光表面熔覆技術(shù)，制備與基體冶金結(jié)合的熔覆涂 層，結(jié)合強(qiáng)度高，保證涂層在使用過程中不剝落失效；(2)選用球形碳化鉻顆粒，可以降低 熔覆層的內(nèi)應(yīng)力、避免因局部應(yīng)力集中導(dǎo)致熔覆層的開裂。球形碳化鉻顆粒還具有流動(dòng)性、 穩(wěn)定性好的特點(diǎn)、能夠保證碳化鉻顆粒在熔覆層中分布均勻，減少碳化鉻顆粒的分解，提高 熔覆層的耐磨性能。本發(fā)明工藝即可用于軋機(jī)滑板表面熔覆，也可用于報(bào)廢的軋機(jī)滑板的修復(fù)再制造，節(jié)約了生產(chǎn)成本，降低了滑板的損耗，能夠在鋼鐵行業(yè)產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì) 效益。


圖1為實(shí)施例1的激光熔覆鐵基合金+10%碳化鉻的金相顯微組織。圖2為實(shí)施例2的激光熔覆鐵基合金+20%碳化鉻的金相顯微組織。圖3為實(shí)施例3的激光熔覆鎳基合金+30%碳化鉻的金相顯微組織。圖4為對(duì)比例的激光熔覆鐵基合金的金相顯微組織。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
(1)將軋機(jī)滑板用丙酮除油，噴砂凈化處理，粗糙度為Ra3飛μm ；
(2)按照90%:10%的重量比，將粒度為53 150Mm的Fe基合金粉末 與球形鑄造碳化鉻粉末混合后置于軋機(jī)滑板表面上，厚度0. 5mm ；
(3)調(diào)整CO2激光器功率為3000W，激光束寬為2mm，激光熔覆速度為300mm/min，激光 搭接率為30%，在氬氣保護(hù)下激光熔覆；
(4)將步驟(3)得到的軋機(jī)滑板緩慢冷卻，放入500°C熱處理爐中，保溫4小時(shí)退火，打 磨拋光熔覆層，得到軋機(jī)滑板的碳化鉻復(fù)合涂層。實(shí)施例2
(1)將軋機(jī)滑板用丙酮除油，噴砂凈化處理，粗糙度為Ra3飛μm ；
(2)按照80%:20%的重量比，將粒度為53 150Mm的Fe基合金粉末 與球形鑄造碳化鉻粉末混合后置于軋機(jī)滑板表面上，厚度Imm ；
(3)調(diào)整CO2激光器功率為5000W，激光束寬為5mm，激光熔覆速度為lOOOmm/min，激光 搭接率為50%，在氬氣保護(hù)下激光熔覆；
(4)將步驟(3)得到的軋機(jī)滑板緩慢冷卻，放入500°C熱處理爐中，保溫4小時(shí)退火，打 磨拋光熔覆層，得到軋機(jī)滑板的碳化鉻復(fù)合涂層。實(shí)施例3
(1)將軋機(jī)滑板用丙酮除油，噴砂凈化處理，粗糙度為Ra3飛μm ；
(2)按照70%:30%的重量比，將粒度為53 150Mm的Fe基合金粉末 與球形鑄造碳化鉻粉末混合后置于軋機(jī)滑板表面上，厚度2mm ；
(3)調(diào)整CO2激光器功率為8000W，激光束寬為10mm，激光熔覆速度為2000mm/min，激 光搭接率為70%，在氬氣保護(hù)下激光熔覆；
(4)將步驟(3)得到的軋機(jī)滑板緩慢冷卻，放入500°C熱處理爐中，保溫4小時(shí)退火，打 磨拋光熔覆層，得到軋機(jī)滑板的碳化鉻復(fù)合涂層。對(duì)比例
(1)將軋機(jī)滑板用丙酮除油，噴砂凈化處理，粗糙度為Ra3飛μm ；
(2)將粒度為53 150Mffl的Fe基合金粉末預(yù)置于軋機(jī)滑板表面，厚度為Imm；
(3)調(diào)整CO2激光器功率為6000W，激光束寬為6mm，激光熔覆速度為1200mm/min，激光 搭接率為55%，在氬氣保護(hù)下激光熔覆；(4)將步驟(3)得到的軋機(jī)滑板緩慢冷卻，放入500°C熱處理爐中，保溫4小時(shí)退火，打 磨拋光熔覆層，得到軋機(jī)滑板的Fe基合金涂層。圖1、2、3分別是實(shí)施例1、2、3添加不同含量球形碳化鉻復(fù)合涂層的金相顯微組 織，圖4是激光熔覆鐵基合金的金相顯微組織?？梢钥闯黾す馊鄹仓苽涞奶蓟t復(fù)合涂層 與基體為冶金結(jié)合，無裂紋、孔洞等缺陷，球形鑄造碳化鉻顆粒仍保持球狀形貌，均勻分布 在熔覆層中。表1列出了實(shí)施例1、2、3與對(duì)比例中熔覆層的耐磨性能，由表1數(shù)據(jù)可知，與Fe基 合金相比，球形碳化鉻復(fù)合涂層耐磨性能大幅度提高，其中鐵基合金+10%球形碳化鉻復(fù)合 涂層的耐磨性能提高了 0. 8倍，鐵基合金+20%球形碳化鉻復(fù)合涂層的耐磨性能提高了 1. 7 倍，鐵基合金+30%球形碳化鉻復(fù)合涂層的耐磨性能提高了 2. 4倍。表1摩擦磨損試驗(yàn)結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種軋機(jī)滑板的激光表面熔覆方法，其特征是步驟如下(1)軋機(jī)滑板表面噴砂凈 化處理；(2)按照70 90%: 10 30%的重量比，將粒度為53 150Mffl的Fe基合金粉末與碳化鉻 粉末混合后置于軋機(jī)滑板表面上，厚度0. 5^2mm ； (3)調(diào)整CO2激光器功率為300(T8()00W， 激光束寬為2 10mm，激光熔覆速度為30(T2000mm/min，激光搭接率為30 70%，在惰性氣體 保護(hù)下激光熔覆；(4)激光熔覆后緩慢冷卻，退火，打磨拋光熔覆層，即得到軋機(jī)滑板的碳 化鉻復(fù)合涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述激光表面熔覆方法，其特征是所述的Fe基合金粉末的元素含量 為 Cr: 10^12%, Si:2. 5 3. 5%, Β:0· 3 1. 2%, C:0. 8 1. 0%, Fe 為余量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述激光表面熔覆方法，其特征是所述的碳化鉻粉末是球形鑄造碳 化鉻粉末，碳化鉻含量為1(Γ30%。
全文摘要
一種軋機(jī)滑板的激光表面熔覆方法。步驟如下(1)軋機(jī)滑板表面噴砂凈化處理；(2)按照70~90%:10~30%的重量比，將粒度為53~150μm的Fe基合金粉末與碳化鉻粉末混合后置于軋機(jī)滑板表面上，厚度0.5~2mm；(3)調(diào)整CO2激光器功率為3000~8000W，激光束寬為2~10mm，激光熔覆速度為300~2000mm/min，激光搭接率為30~70%，在惰性氣體保護(hù)下激光熔覆；(4)激光熔覆后緩慢冷卻，退火，打磨拋光熔覆層，即得到軋機(jī)滑板的碳化鉻復(fù)合涂層。本發(fā)明方法制備的碳化鉻復(fù)合涂層具有硬度高、耐磨損、耐氧化，與基體為牢固的冶金結(jié)合，使用壽命長，并具有制備成本低等優(yōu)點(diǎn)，可用于報(bào)廢軋機(jī)滑板的修復(fù)。
文檔編號(hào)C23C24/10GK102002709SQ20101060103
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者樂有樹, 佟鑫, 劉敏, 李福海, 陳興馳, 馬文有, 黃健 申請(qǐng)人:廣州有色金屬研究院