[发明专利]一种带钢热轧辊的快速强化方法

说明书

一种带钢热轧辊的快速强化方法，它包括以下步骤：(1)使用无水乙醇清洗车削后的带钢热轧辊表面，去除油污等杂质；(2)对轧辊进行无损检测，确保无表面和内部裂纹等缺陷；(3)配制合金粉末；(4)将带钢热轧辊固定在大功率半导体激光加工机床上进行激光熔覆，采用同轴气动送粉；(5)采用砂带机对熔覆后带钢热轧辊进行打磨抛光处理，得到尺寸、表面光洁度均符合要求的强化带钢热轧辊。本发明工艺简单，可控性强，节能环保，强化快速，能够明显提高带钢热轧辊的使用寿命，并降低生产成本。

技术领域 本发明属于金属表面处理技术领域，特别涉及一种带钢热轧辊的强化方法。

背景技术 随着经济的快速发展，各种高性能、高硬度材质的带钢需求量越来越大，对带钢生产中的热轧辊提出了更高要求。带钢热轧辊在工作过程中承受着很大轧制应力、摩擦力、交变热应力等作用，容易在热轧辊工作表面上产生热疲劳、磨损和剥落等失效形式，直接影响热轧辊寿命。作为影响带钢质量关键因素的带钢热轧辊也被提出了更高的要求，如何提高其性能和使用寿命成为工程技术人员需要解决的一项重要问题。

发明内容 本发明的目的在于提供一种工艺简单，可控性强，成本低廉，节能环保的带钢热轧辊的快速强化方法。

本发明的技术方案如下：

(1)使用无水乙醇清洗车削后的带钢热轧辊表面，去除油污等杂质；

(2)采用磁粉探伤和超声波探伤，检查是否存在表面和内部裂纹等缺陷；

(3)配制合金粉末，所述合金粉末，其各元素质量百分比为：Ni 6-12％，Cr 26-31％，C 1.4-1.8％，W 5-8％，Nb 1.0-1.2％，余量为Fe，合金粉末的目数为135-325目；

(4)将带钢热轧辊固定在大功率半导体激光数控加工机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，通过同轴气动送粉，精确控制粉层厚度为0.3-0.5mm，保护气体为氩气；激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为2800-3800W，扫描速度1000-1500mm/min，通过激光扫描合金粉末，在热轧辊表面得到合金熔覆层；

(5)采用砂带机对熔覆后带钢热轧辊进行打磨抛光处理，得到尺寸、表面光洁度均符合要求的强化带钢热轧辊。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、激光熔覆工艺能量分布密集，变形小，熔覆层与基体间为冶金结合。

2、强化后的带钢热轧辊表面可以获得晶粒度细小的高强度高硬度的马氏体组织结构，同时，合金层中各种碳化物的存在，明显提高了强化后带钢热轧辊的耐磨性、耐腐蚀性等性能，使得强化后的带钢热轧辊使用寿命提高2倍以上，降低了带钢热轧辊的生产和使用成本，提高了带钢的生产效率。

3、采用了介于激光熔覆和激光合金化之间的工艺参数，能严格控制粉层厚度，避免了由于厚度增加，导致高硬度粉末激光熔覆时极易出现的裂纹等缺陷。

4、采用同轴气动送粉方式，并通过数字式控制器严格控制粉层厚度为0.3-0.5mm，由于粉层较薄，使得激光扫描速度明显提高。

5、同轴送粉方式的采用，使得整个工艺过程更快速，省去了涂刷胶与粉末混合物及晾干的时间，实现了激光快速强化。

6、可以得到高性能的合金强化层，虽然其厚度很小，但由于更加优异的耐磨、耐腐蚀性能，0.2-0.3mm的合金强化层完全可以满足带钢热轧辊复杂工况的高寿命要求。

具体实施方式

实施例1