[发明专利]一种微束等离子熔敷制备热轧功能板、辊的工艺方法

说明书

本发明公开了一种微束等离子熔敷制备钢铁热轧(板、型、管)生产线与钢材接触的各类功能板、辊的工艺方法，涉及复合制造技术领域。本发明包括以下步骤：步骤一：配制熔覆材料，熔覆材料的组分为以质量百分比计算，Ni：3％‑7％，Cr：2％‑4％，Mo：2％‑4％，Ti:30％‑50％，W:3％‑8％，Co：20％‑35％，其余为Fe；熔覆材料为球形状粉末，粒径为200目至350目；步骤二：用优质碳素结构钢制作功能板、辊的基材。本发明通过将耐高温、耐磨损的合金材料分区熔覆在功能板、辊与钢接触的位置，大大提高了功能板、辊耐高温、耐磨损的性能，增加了使用寿命，避免功能板、辊出现结瘤粘钢及耐磨性差的情况，微束等离子熔覆分区复合制造的功能板、辊较目前的单质材料可提高10倍以上的寿命，较其它复合方式制造的功能板、辊使用寿命也有较大幅度提高，且功能板、辊基材可以重复利用。

技术领域

本发明属于复合制造技术领域，特别是涉及一种微束等离子熔敷制备热轧产线功能板、辊的工艺方法。

背景技术

热轧就是轧钢过程中或轧钢之前需要对材料进行加热的，一般要加热到再结晶温度以上，如：1000度以上。随着技术的不断升级，市场对热轧产品精度要求越来越高，对产线各类工艺、工况备件的质量、性能要求也越来越高。

热轧功能板、辊是热轧生产线影响产品质量和轧线作业效率的最核心的功能组件之一，对热轧产品的质量起着非常重要的作用。为了增强热轧功能板、辊的耐磨性能，现有技术在热轧功能板、辊的制造过程中通过(1) 提高单质产品的合金含量；(2)表面堆焊合金材料；(3)表面激光熔覆 Ni基耐磨合金等方式来实现，但是由于各方式均存在不足(生产难度大、成本高、产线适用受到限制等)而存在各类问题，因此我们对此进行改进，提出了一种微束等离子熔敷制备热轧功能板、辊的工艺方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微束等离子熔敷制备热轧功能板、辊的工艺方法，以解决现有的问题：现有技术主要有以下几种不同的工艺方法： (1)单一均质，指产品本体为同一组分，缺点在于耐磨耐热元素含量低，产品性能差；耐热耐磨元素高，制造工艺困难，成本高；(2)堆焊复合，指在功能板、辊的表面堆焊一层新材料，缺点在于堆焊工艺热输入量大，对材料的稀释率高，工件变形大，后续加工量大，功能材料起不到应有效果，使用寿命达不到预期；(3)激光熔敷复合，指在功能板、辊的表面激光熔覆一层约1mm厚的耐磨合金层，缺点在于成本高，功能层厚度设计受限，另外对于产线的适用性受限，例如，激光熔覆的功能板、辊，绝大部分熔敷材料属于Ni基粉末，对于不锈钢产线，功能板、辊会出现结瘤粘钢现象。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种微束等离子熔敷制备热轧产线功能板、辊的工艺方法，微束等离子熔敷制备热轧功能板、辊的工艺方法包括以下步骤：

步骤一：配制熔覆材料，所述熔覆材料的组分为以质量百分比计算， Ni：3％-7％，Cr：2％-4％，Mo：2％-4％，Ti:30％-50％，W:3％-8％，Co：20％-35％，其余为Fe；熔覆材料为球形状粉末，粒径为200目至350目；

步骤二：用优质碳素结构钢制作热轧功能板、辊的基材；

步骤三：采用步骤一中的熔覆材料，用微束等离子熔覆机对热轧功能板、辊的基材进行熔覆；

步骤四：在熔覆时通过熔覆厚度检测机构对熔覆的厚度进行实时检测，如出现熔覆厚度不均匀以及熔覆厚度低于设定值时，警报器自动工作，并进行校正。

步骤五：将熔敷好的功能板、辊，按照图纸精度要求进行精加工。

进一步地，所述采用微束等离子熔覆机进行焊接，焊接时主弧电流60A 至80A，维弧电流5A至15A。

进一步地，所述基值电流15A至60A，熔覆厚度为1mm至5mm。