[发明专利]一种用于H型钢的开坯辊辊面激光合金化方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械修复领域的激光合金化方法，特别是涉及一种用于H型钢的开坯辊辊面激光合金化方法。

背景技术

由于H型钢的开坯辊在运转过程中承受较大的交变载荷的作用，通常在与工件发生挤压时很容易磨损，甚至出现裂纹，并且钢坯的温度很高，可达到800-900℃，轧辊长时间在高温环境中运转极易发生失效，导致寿命降低。现有的延长开坯辊寿命的方法如热喷涂、堆焊等均不能有效的提高高温磨损、抗裂性。

发明内容

本发明针对上述缺陷提供一种能够提高开坯辊耐磨、耐高温性能，延长开坯辊表面寿命的方法。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种提高开坯辊表面硬度及耐磨性的表面强化方法，即开坯辊辊面激光合金化方法，其特种在于，包括合金化前准备步骤、合金化步骤、合金化后检测步骤，其中，

合金化前准备步骤包括：

    a）清洗工件，用高压水枪配合清洗剂去除开坯辊表面的油污和灰尘；

    b）对工件进行金相检测，以确定开坯辊辊面损伤部位；

    c）将开坯辊辊面损伤部位疲劳层去除1-3mm，将疲劳层清洗干净，以出现新加工面；

    d）检测所述开坯辊表面新加工面的硬度和化学成分；

    合金化步骤包括：

    a）选择碳化物陶瓷材料，用喷枪将粘结剂与碳化物陶瓷材料喷涂到开坯辊新加工面表面，以形成碳化物陶瓷材料层，该碳化物陶瓷材料层厚度为0.01-0.05mm，并使该自然风干；

    b）调节激光器参数并对碳化物陶瓷材料层进行激光合金化修复，其中，激光功率为6kw，光斑直径为0.8-3mm，搭接率33.3%，扫描速度180mm/s；

    合金化后检测步骤包括：对修复表面进行着色探伤和对修复后的辊面进行金相分析及硬度检测。

采用上述技术方案，通过对开坯辊的使用环境和材质分析，确定了激光合金化的修复工艺，按照上述工艺步骤利用激光合金化的办法对开坯辊表面进行强化，使得修复后的开坯辊表面耐磨性好、热强度高、组织致密，晶粒细小，并且该方法理论上可以对开坯辊表面无限次强化，且不需要做热处理，节省了时间和资金投入。

具体实施方式

下面结合实例对本发明做进一步的描述

本实例是某H型钢厂钢板桩轧线上，在修复前首先要对开坯辊辊面进行清洗、烘干：对开坯辊进行材质分析及金相检测，根据分析结果确定工艺、工时，对开坯辊表面进行激光合金化处理，本实施例中涉及的开坯辊的材质为60CrMnMo，硬度为30-34HRC。

用于H型钢的开坯辊辊面激光合金化方法、包括合金化前准备步骤、合金化步骤、合金化后检测步骤，其中，

合金化前准备步骤包括：

    a）清洗工件，用高压水枪配合清洗剂去除开坯辊表面的油污和灰尘；

    b）对工件进行金相检测，以确定开坯辊辊面损伤部位；

    c）将开坯辊辊面损伤部位疲劳层去除1-3mm，将疲劳层清洗干净，以出现新加工面；

    d）检测所述开坯辊表面新加工面的硬度和化学成分；

    合金化合金化步骤包括：

    a）选择碳化物陶瓷材料，用喷枪将粘结剂与碳化物陶瓷材料喷涂到开坯辊新加工面表面，以形成碳化物陶瓷材料层，该碳化物陶瓷材料层厚度为0.01-0.05mm，并使该自然风干；

    b）调节激光器参数并对碳化物陶瓷材料层进行激光合金化修复，其中，激光功率为6kw，光斑直径为0.8-3mm，搭接率33.3%，扫描速度180mm/s；

合金化后检测步骤包括：对修复表面进行着色探伤和对修复后的辊面进行金相分析及硬度检测。

对开坯辊激光合金化强化后后，对加工完的表现进行着色探伤探伤，检测开坯辊表面有无缺陷，并对辊面进行硬度检测和金相分析，检验其修复质量是否合格。

激光合金化完成后经检验，开坯辊合金化熔覆层为0.29mm，表面无任何缺陷，显微硬度可达1001HV。

上述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。