[发明专利]一种抗磨蚀沉没辊轴套及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沉没辊轴套及其制造方法，特别涉及一种抗磨蚀沉没辊轴套及其制造方法，属于沉没辊轴套技术领域。

背景技术

连续热镀锌生产时，钢带通过浸在锌液（温度为460~480℃）中的沉没辊而改变方向，即由进入锌锅浸锌变为出锌锅、镀锌层凝固冷却。随钢带的运动而转动的沉没辊通过两侧的轴套支撑在固定架上，轴套起滑动轴承的作用。国内外目前热镀锌机组使用的轴套材料，包括钴基合金Stellite 6B、低碳Cr-Ni合金钢与奥氏体耐热钢等，其中钴基合金具有抗磨损、耐腐蚀、耐高温、高硬度等优良特性，用做沉没辊轴套，使用效果最好，但是，钴基合金价格昂贵，推广使用困难。而Cr-Ni合金钢与奥氏体耐热钢轴套由于受锌液侵蚀而在表面形成了含Zn约13at%的Al₅Fe₂块状相，这些平均硬度约为HV700、直径约为50μm的脆性块状相成为磨粒而使轴套受剧烈的磨粒磨损。轴套受腐蚀磨损和磨粒磨损的联合作用而迅速失效。因此，要提高轴套的使用寿命应从以下两方面着手：一是提高轴套材料耐锌液侵蚀的能力，二是提高轴套本身硬度以减轻磨粒磨损程度。由于轴套在锌液中工作，因此要求材料应有较高的高温硬度。轴套采用电弧焊安装在固定架和沉没辊上，使用后也采用电弧焊将轴套最薄处烧裂而卸下。因而，轴套材料要有一定的可焊性。

为了提高沉没辊轴套的使用寿命，中国发明专利CN101205598公开了一种沉没辊轴套，由不锈钢基体1和钴基激光熔覆层2两部分组成，钴基激光熔覆层2覆盖在不锈钢基体1之上。该发明还提供沉没辊轴套的制造方法，其特征在于工序如下：1.加工不锈钢基体1；2.机械加工；3.激光熔覆，在不锈钢基体1外圆上，先熔覆打底层，再熔覆功能层；激光熔覆工艺参数为：激光功率3000～5000W，光斑直径为2～5mm，扫描速度2～10mm/s；4.机械加工至设计尺寸。该发明提供的沉没辊轴套及其制造方法，其优点在于：材料利用率高；耐熔锌腐蚀层厚，可以达到2mm以上；轴套强度高；而且该制造方法适应性强、操作简便、规范性强。中国发明专利CN102128208A还公开了一种高结合强度沉没辊轴套的制备方法。通过陶瓷表面金属化及钎焊技术，对不锈钢和陶瓷基体进行连接。主要工序有：1、陶瓷表面金属化；2、采用Co基钎料钎焊连接陶瓷和不锈钢基体。Co基钎料中含有Co、Si、Cu、Cr、B、W、C和粘结剂，原料可以是单质粉末或合金或化合物，也可以是这几种材料的组合；粘结剂可以是无机物质，还有部分添加剂和助剂混合。该发明提供的高结合强度轴套的制备方法，其优点在于：陶瓷与金属的结合强度高、耐熔锌腐蚀层厚，可以达到2mm以上，大大地延长了耐高温锌液腐蚀寿命；而且该制造方法适应性强、操作简便、规范性强、生产成本较低，具有巨大的实用价值。中国发明专利CN101596634还公开了一种热浸镀用沉没辊和稳定辊两端的轴瓦和轴套的复合堆焊方法，其基体采用不锈钢铁基材料，在其基体上堆焊有钴基合金材料工作面，采用的步骤为：将制成的轴瓦和轴套的基体预热至500～650℃，保温1～3h，而后以50-150℃/h的速度缓冷至250-350℃，在其基体上堆焊钴基合金材料，将堆焊好的轴瓦和轴套加热到500～650℃，保温1～3h，而后以10-50℃/h的速度缓冷到室温，最后对复合堆焊的轴瓦和轴套进行粗加工和精加工；该发明的沉没辊和稳定辊用轴瓦轴套在热镀铝、铝锌、锌、锌铝、纯铝液等条件下工作，具有足够的基体与工作面结合强度，以及良好的耐腐蚀、耐磨损性能，提高了沉没辊或稳定辊用轴瓦轴套的使用寿命和可靠性。但是上述轴套表面处理方法，存在合金层厚度不易控制，且合金层使用过程中易开裂和剥落的不足。