[发明专利]一种轧辊修复层及修复轧辊的方法

权利要求书

1.一种轧辊修复层，其特征在于，将特定的材料逐层热喷涂到轧辊基体表面制备而成，从基体表面往外依次热喷涂金属层、金属-陶瓷复合层和陶瓷层；

金属层：由金属材料热喷涂到基体表面而成，该金属材料为NiCr、NiCrBSi、NiAl、NiCrAl、316L、NiCrBSiFe、NiCrBSiMoFe中的任意一种；

陶瓷层：由陶瓷材料热喷涂到金属-陶瓷复合层表面而成，该陶瓷材料为Cr₃C₂、WC、Cr₂O₃、Al₂O₃、ZrO₂、TiO₂中的任意一种；

金属-陶瓷复合层：由金属材料和陶瓷材料的混合物热喷涂到金属层表面而成，该混合物是由使用的金属材料和陶瓷材料按照预设比例混合而成。

2.根据权利要求1所述的轧辊修复材料，其特征在于，所述混合物中金属材料与陶瓷材料的质量比为10~30：70~90。

3.根据权利要求1所述的轧辊修复材料，其特征在于，所述金属层的厚度为100μm~300μm，金属-陶瓷复合层的厚度为1000μm~3000μm，陶瓷层的厚度为200μm~400μm。

4.一种利用1至3任一权利要求所述的轧辊修复层修复轧辊的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1）：对基体进行清洗、除油、除锈和表面粗化；

步骤2）：在经步骤1）处理的基体表面采用热喷涂方法制备金属层；

步骤3）：在步骤2）得到的金属层表面采用热喷涂方法制备金属-陶瓷复合层；

步骤4）：在步骤3）得到的金属-陶瓷复合层表面采用热喷涂方法制备陶瓷层；

步骤5）：对修复层进行磨削加工至轧辊精度；

步骤1）与步骤2）之间、步骤2）与步骤3）之间以及步骤3）与步骤4）之间的间隔时间不超过2h。

5.根据权利要求4所述的修复轧辊的方法，其特征在于，所述热喷涂方法包括超音速火焰喷涂、爆炸喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂、电弧喷涂，步骤2）至步骤4）中热喷涂方法相同、部分相同或完全不同。

6.根据权利要求4所述的修复轧辊的方法，其特征在于，步骤2）中，热喷涂方法为超音速火焰喷涂，喷涂参数为：助燃气压力16~20bar、流量300~800slpm，燃气压力3~6bar、流量50~70slpm，辅助气压力5~8bar、流量300~500slpm，送粉气压力3~9bar、流量10~20slpm、送粉速率40~150g/min，喷涂距离150~300mm。

7.根据权利要求4所述的修复轧辊的方法，其特征在于，步骤3）中，热喷涂方法为超音速火焰喷涂，喷涂参数为：助燃气压力18~22bar、流量500~1000slpm，燃气压力4~8bar、流量60~90slpm，辅助气压力6~8bar、流量350~550slpm，送粉气压力3~9bar、流量10~20slpm、送粉速率为30~120g/min，喷涂距离为200~350mm。

8.根据权利要求6或7所述的修复轧辊的方法，其特征在于，所述助燃气为O₂，所述燃气为丙烷或C₂H₂，所述辅助气为空气，所述送粉气为N₂。

9.根据权利要求4所述的修复轧辊的方法，其特征在于，步骤4）中，热喷涂方法为等离子喷涂，喷涂参数为：主气压力3~5bar、流量30~50 slpm，辅气压力1~3bar、流量2~4 slpm，送粉气压力0.5~1bar、流量2~4 slpm、送粉速率为20~100g/min；喷涂过程中电流450~650 A、电压50~60 V，喷涂距离为100~120 mm。

10.根据权利要求9所述的修复轧辊的方法，其特征在于，所述主气为Ar、所述辅气为H₂，所述送粉气为Ar。