[发明专利]一种轧辊表面的激光毛化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及轧辊表面的毛化工艺，具体是指一种轧辊表面的激 光毛化工艺。

技术背景

钢板的表面需要经过毛化处理，而这种毛化处理的钢板是通过 毛化轧辊压制成形的。激光毛化是近几年发展起来的一种综合性新 技术，它利用高能、高频的脉冲激光作用在轧辊表面，使之加热、 溶化并部分气化，形成的熔池中液面表面张力和辅助气体的作用下， 部分熔融金属被推至熔池边缘，由于激光的快热快冷特性，该部分 金属在熔池边缘迅速凝固，形成凸起，同时在熔池中间形成微坑结 构。同时减小冷轧辊的磨损在工业上有重大意义，冷轧辊的磨损不 仅会降低轧辊的运转率，导致固定费用增加，而且会造成轧制的材 料形状变化差异很大，影响产品质量。而在轧辊表面毛化形成较多 的凸台则可以很好的减小冷轧辊的磨损。

在公开号为CN101117712A的专利文件中，提供了一种通过在轧 辊表面喷涂一层含合金微粉的薄膜，在脉冲激光束的作用下，薄膜 与基材熔合形成毛化坑的方法。这种技术形成的毛化点形貌是中间 凹坑，四周凸起。虽然通过该技术增加了毛化点坑的深度，提高了 凸台高度和边缘清晰度，但是毛化点的强度有限，并且形成的凸台 较少，因此并不能很好的减小冷轧辊的磨损。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术存在的不足，提供一种可以 在轧辊表面毛化种植较多凸台的轧辊表面激光毛化工艺。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种轧辊表面的 激光毛化工艺，其步骤包括：将粒度在200-900nm之间的铁基合金 微粉与陶瓷相均匀混合成超微颗粒后，散入水基硅溶胶中得到超微 粉浆料；然后在轧辊表面喷涂一层超微粉浆料，使之在轧辊表面形 成一层喷涂层；最后在脉冲激光的作用下，使超微颗粒与基体熔合， 在表面形成毛化凸台，所述凸台表面呈弧面。

所述喷涂层的厚度为10-300μm。

所述脉冲激光是指从CO₂激光器发射的功率为900-2500W的脉冲 激光。

所述脉冲激光是指从Y AG激光器发射的电流为250-390A，脉宽 为0.5ms的脉冲激光。

所述铁基合金微粉与陶瓷相的质量比为7-3∶3。

所述铁基合金微粉同陶瓷相混合物与溶胶的质量比为2-6∶1。

所述铁基合金微粉为Fe、C、Cr、W、Mo、V、Si多种元素组成 的合金微粉，上述各元素的质量比依次为1∶0.5-1.5∶ 2-8∶10-18∶3-6∶1-2∶2-5。

所述陶瓷相为WC、TiB₂、TiC的任意一种或两种或三种。

所述的超微粉浆料用水或者酒精稀释喷涂。

本发明利用超微粉浆料在脉冲激光作用下与基材熔融成新的合 金材料，通过控制超微粉浆料中的固体超微颗粒的粒度和脉冲激光 的功率等参数，使激光在毛化的时候，在轧辊的表面种植了较多的 凸台合金化层，并且凸台的高度可以通过改变浆料的厚度来控制。 合金材料均匀分布在熔池中，能显著提高轧辊的硬度和耐磨性，减 小冷轧辊的磨损消耗。

附图说明

图1为本发明的毛化点凸台的横截面示意图；

图2为实施例5中毛化点凸台的硬度与合金化层内部至表面距 离的关系；

图3为实施例8中毛化点凸台的硬度与合金化层内部至表面距 离的关系；

图中：1.基体材料、2.合金化层、3.熔池、4.凸台、5.凹坑、 6.淬火区、d.合金化层内部至表面距离、HV.毛化点凸台的硬度。

具体实施方式

以下结合具体实施例进一步说明本发明，但它们并不构成对本 发明的限定，仅作举例：

实施例一