[发明专利]一种铸铁轧辊的增材制造方法

说明书

本发明属于金属表面处理技术领域，尤其涉及一种铸铁轧辊的增材制造方法。本发明采用CMT技术与激光熔覆相结合的复合增材制造工艺，焊接过程热输入小，制造的铸铁轧辊具有均匀的表面熔覆层，该表面熔覆层具有顺序排列及致密的晶体结构，使得增材后的铸铁轧辊具有更好的耐腐蚀和耐高温性能，显著提高了铸铁轧辊的使用寿命；根据实施例可知，本发明所述方法制造的铸铁轧辊的耐磨性能比淬火45钢试样的耐磨性能高出8倍。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种铸铁轧辊的增材制造方法。

背景技术

近年来，随着现代工业的快速发展以及基础建设的大规模进行，对钢材(特别是优质钢材)的需求与日俱增。轧辊作为轧机的关键部件，在提高钢材产品品质等方面具有举足轻重的作用，特别是在轧辊生产中大量使用的铸铁轧辊，由于其具有综合机械性能好、价格较锻钢和半钢低、耐磨性能优异的特点，而获得了广泛应用。在正常的轧制过程中，铸铁轧辊的消耗主要是由于磨损和疲劳产生的，工作一个周期后，铸铁轧辊需要车削或者磨削后才能再次使用。经过若干次车削和磨削后，很多铸铁轧辊达到了尺寸极限，通过轧机辊隙调整已经无法满足使用要求，只能报废，产生了大量外径尺寸超差的报废铸铁轧辊，不但增加了企业成本，同时也造成大量金属材料的浪费。对于这些报废铸铁轧辊，目前采用传统埋弧堆焊、明弧堆焊、等离子熔覆等技术无法完成修复，因为这些技术的焊接过程热输入较大，往往会造成铸铁轧辊表面开裂，实际生产中无法使用，使得轧钢生产中存在大量由于外径尺寸超差而报废的铸铁轧辊，产生了极大的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铸铁轧辊的增材制造方法，解决现有技术中因焊接过程热输入大而造成的铸铁轧辊表面开裂、无法完成铸铁轧辊增材制造工作的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种铸铁轧辊的增材制造方法，包括以下步骤：

采用冷金属过渡焊接技术在预处理的报废铸铁轧辊表面进行焊接，形成表面焊层；

采用激光扫描技术将熔覆材料熔覆到所述表面焊层上，形成表面熔覆层；

对所述表面熔覆层依次进行无损检测和磨削加工，得到铸铁轧辊；

所述熔覆材料包括如下质量百分含量的组分：C 0.30～0.35％，Si 1.0～1.1％，Cr 5.0～5.5％，Mo 1.4～1.5％，余量为Fe。

优选的，所述预处理包括将所述报废铸铁轧辊的辊面依次进行车削、清洗和无损检测。

优选的，所述车削是将所述报废铸铁轧辊的辊面单边车削0.5～1.0mm。

优选的，所述焊接采用的焊丝为D506焊丝，所述D506焊丝的直径为1.2mm，送丝速度为4.5mm/min。

优选的，所述焊接的速度为24～30mm/min，所述表面焊层的单边厚度为3～10mm。

优选的，在进行所述熔覆前还包括：将所述表面焊层单边车削1mm。

优选的，所述激光扫描的扫描功率为2800～4000W，扫描速度为200～500mm/min。

优选的，进行所述熔覆时的搭接率为30～50％。

优选的，所述熔覆材料的粒度为135～325目。

优选的，所述表面熔覆层的单边厚度为2～2.5mm。