[发明专利]一种激光快速成形修复复合轧辊方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光快速成形修复复合轧辊方法。

背景技术

现有轧辊修复技术，通常采用堆焊形式，其缺点是只能对钢基轧辊进行堆焊修复，对于其他铁基、高碳或高合金辊芯，由于表面工作层材料与基体不同，造成焊接结合性差，因而不适用堆焊方式；其次，堆焊本身存在一些固有缺陷，例如裂纹、气孔、夹杂等。近年来，激光快速成形修复轧辊表面技术成为提高轧辊耐磨性、延长轧辊使用寿命的一个重要发展方向和途径，得到了广泛的研究，本发明提出一种轧辊修复的新方案。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种激光快速成形修复复合轧辊方法的技术方案。

所述的一种激光快速成形修复复合轧辊方法，其特征在于：用激光器对报废轧辊修复形成工作层，同轴送粉激光器在快速成形工作层时，X射线在线检测系统实时检测并诊断工作层是否有缺陷，一旦有缺陷，启动同轴送粉激光器对缺陷进行再修复；修复或再修复的工作层合格后，用等离子触发器对工作层进行热处理，最后对工作层精加工，制成成品轧辊。

所述的一种激光快速成形修复复合轧辊方法，其特征在于所述的复合轧辊各组分按重量百分比计为：C:0.85%-1.10%；Si:0.6%-1.0%；Mn:0.20%-0.8%；Cr:5.5%-7.5%；Mo:0.30%-0.8%；V:0.1%-0.3%；Ni≤0.4%；P≤0.020%；S≤0.015%；其余为Fe和不可避免的杂质。

所述的一种激光快速成形修复复合轧辊方法，其特征在于：修复过程中，轧辊转速0.1-5rpm，同轴送粉激光器和激光器的送粉速率为400-1500mg/s，粉体粒径为20-160μm，激光扫描速度0.2-0.9m/min，输出功率2-4KW。

所述的一种激光快速成形修复复合轧辊方法，其特征在于：修复过程中，轧辊转速1-4rpm，同轴送粉激光器和激光器的送粉速率为700-1200mg/s，粉体粒径为50-130μm，激光扫描速度0.4-0.7m/min，输出功率2.5-3.5KW。

本发明由于采用了二组激光器、X射线在线检测以及等离子热处理，避免了现有激光快速成形修复过程中容易产生的气孔、裂纹，工艺操作相对简单，生产周期短，修复质量好，劳动生产率高。

具体实施方式

本发明激光快速成形修复复合轧辊方法，用激光器对报废轧辊修复形成工作层，同轴送粉激光器在快速成形工作层时，X射线在线检测系统实时检测并诊断工作层是否有缺陷，一旦有缺陷，启动同轴送粉激光器对缺陷进行再修复；修复或再修复的工作层合格后，用等离子触发器对工作层进行热处理，最后对工作层精加工，制成成品轧辊。

本发明修复过程中，轧辊转速0.1-5rpm，同轴送粉激光器和激光器的送粉速率为400-1500mg/s，粉体粒径为20-160μm，激光扫描速度0.2-0.9m/min，输出功率2-4KW，激光束光斑尺寸（10-20）mm×（2-5）mm。

作为优选，修复过程中，轧辊转速1-4rpm，同轴送粉激光器和激光器的送粉速率为700-1200mg/s，粉体粒径为50-130μm，激光扫描速度0.4-0.7m/min，输出功率2.5-3.5KW，激光束光斑尺寸（10-20）mm×（2-5）mm。

本发明的复合轧辊各组分按重量百分比计为：C:0.85%-1.10%；Si:0.6%-1.0%；Mn:0.20%-0.8%；Cr:5.5%-7.5%；Mo:0.30%-0.8%；V:0.1%-0.3%；Ni≤0.4%；P≤0.020%；S≤0.015%；其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明由于采用了二组激光器、X射线在线检测以及等离子热处理，避免了现有激光快速成形修复过程中容易产生的气孔、裂纹，工艺操作相对简单，生产周期短，修复质量好，劳动生产率高。