[发明专利]一种激光成型电镀锌线导电辊及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电镀锌生产中的导电辊及其制造技术。

背景技术

导电辊是电镀锌机组的关键设备之一，钢板通过它被均匀地镀上锌。随着汽车工业和电器制造业等领域的飞速发展，对电镀锌板的需求量不断增加，而且对电镀锌板的质量要求也越来越高，导电辊作为电镀锌机组的关键设备，对电镀锌钢板的质量及生产效率起着至关重要的作用。

目前，我国的电镀锌生产线中采用的导电辊主要由两种工艺方法制造。一种是将锻造的合金钢钢板卷曲焊接后热镶在标准钢内筒表面；另一种是用离心浇铸的方法在标准钢内筒表面浇铸成型。前一种方法的缺点是导电辊表层的功能材料的导电性、耐蚀性和耐磨性受焊接性能和力学性能的影响，不能达到理想的程度，且焊缝部位与表层其它部位组织的不均匀性，经常会导致导电辊在焊缝部位发生失效，从而影响导电辊整体的使用寿命。此外，该工艺方法可控性差，操作困难，制造周期较长，成品率低，费用也较高。后一种制造方法的缺点是铸造过程中产生的成份偏析、气孔和夹杂等缺陷，影响了表面功能材料的整体性能，特别是耐蚀性能，从而影响导电辊的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨损、耐腐蚀的电镀锌导电辊及其制造方法。

采用的技术方案是：

一种激光成型电镀锌线导电辊，包括基体，其特征在于：所述的基体表面上覆盖有激光熔覆层，激光熔覆层的厚度为3～10mm。激光熔覆层与基体为冶金结合，所述的激光熔覆层为镍基合金粉末层或钴基合金粉末层或镍基合金粉末层与钴基合金粉末层的结合体。

本发明的导电辊具有良好的结合强度和致密的组织结构，比现有卷板成型导电辊和离心浇铸导电辊具有更好的耐磨耐蚀性能。

一种激光成型电镀锌线导电辊的制造方法，其工序如下：

1、制作导电辊基体；

2、激光熔覆中间过渡层：用2000—5000W的横流连续CO₂激光器在导电辊基体上熔覆一层镍基合金或钴基合金粉末打底，作为中间过渡层。

3、机械加工：去除表面激光熔覆氧化皮，并保证中间过渡层厚度不小于0.5mm。

4、激光熔覆表面功能层：用横流连续CO₂激光器在中间过渡层上熔覆耐磨性和耐蚀性能较好的镍基合金或钴基合金粉末作为表面功能层。

5、机械加工至设计尺寸要求。

本发明提供的导电辊制造方法，其激光熔覆工艺参数为：激光功率2000～5000W，光斑直径为2.5～5mm，扫描速度3～20mm/s。

导电辊激光熔覆合金粉末可为镍基合金粉末，也可为钴基合金粉末。

本发明提供的电镀锌线激光成型导电辊及其制造方法，其优点在于：材料利用率高；耐磨耐蚀功能层与基体为冶金结合，结合强度高，组织均匀，不容易发生电烧蚀，在使用一段时间以后，功能层较薄的情况下也不容易发生脱落现象；而且本制造方法适应性强、操作简便、规范性强、生产成本较低，具有巨大的实用价值。

附图说明

图1为导电辊的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

导电辊结构如图1所示：导电辊由基体1和激光熔覆层2两部分组成，激光熔覆层2覆盖在基体1之上。

工艺步骤如下：

1、制作导电辊基体1，内筒外圆留3.5mm激光熔覆余量；

2、激光熔覆中间过渡层，用横流连续CO₂激光器在基体1外圆上熔覆一层镍基合金粉末打底，作为中间过渡层，熔覆厚度为0.8～0.9mm，中间过渡层的主要化学成份及其含量(重量百分比)为：Mo：15.8％，Cr：14％，W：3.7％，Fe：18.5％，余量为Ni及少量其它添加元素。激光熔覆工艺参数为：激光功率2000W，光斑直径为2.5mm，扫描速度5mm/s。

3、机械加工。去除表面激光熔覆氧化皮，并保证中间过渡层厚度不小于0.5mm。

4、激光熔覆表面功能层。用横流连续CO₂激光器在中间过渡层之上继续熔覆5层镍基合金粉末，每层厚度约为0.6mm，激光熔覆工艺参数为：激光功率5000W，光斑直径为5mm，扫描速度10mm/s。该导电辊专用镍基激光熔覆合金粉末的主要化学成份及其含量(重量百分比)为：Cr：22％，Mo：13％，Co：2.5％，W：3.5％，Fe：3％，余量为Ni及少量其它添加元素。

5、机械加工至设计尺寸要求。

实施例2

导电辊结构如图1所示：导电辊由基体1和激光熔覆层2两部分组成，激光熔覆层2覆盖在基体1之上。

工艺步骤如下：