[发明专利]一种用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆合金材料及其制造方法

权利要求书

1.一种用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆合金材料，由以下组分按质量百分数组成：硼铁合金粉末：3-10%、钒合金粉末：8-15%、镍铌合金粉末：3-5%、铁基合金粉末：余量。

2.根据权利要求1所述的用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆合金材料，其特征在于，所述硼铁合金粉末各组分质量百分数为：B：20-24%、Al：1.2-2%、Si：1.5-2%、C：＜0.1%、Fe 余量。

3.根据权利要求1所述的用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆合金材料，其特征在于，所述钒合金粉末各组分质量百分数为：C：10-12%，N：＞6.0%，V 余量。

4.根据权利要求1所述的用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆合金材料，其特征在于，所述镍铌合金粉末各组分质量百分数为：Nb：59-60%，Ta：0.2-0.6%，Al：0.3-05%，Ni余量。

5.根据权利要求1所述的用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆合金材料，其特征在于，所述铁基粉末各组分质量百分数为：C：≤0.08%，Si≤1.0%，Mn：≤2.0%，Cr：15-18%，Ni：3-5%，Mo：2-4%，Fe 余量。

6.根据权利要求1-5任一所述的用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆合金材料，其特征在于，所述各合金粉末粒度范围：30um-100um。

7.一种用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆工艺方法，包括以下步骤：

（1）辊道预处理

对板材连轧线层流冷却辊道表面进行除油、除锈处理，探伤法检验，要求加工部位无裂纹、气孔、夹杂；

（2）粉末配置

按照以下组分质量百分数配置粉末：硼铁合金粉末：3-10%、钒合金粉末：8-15%、镍铌合金粉末：3-5%、铁基合金粉末：余量；

（3）激光熔覆

选用光纤激光器，采用气载同步送粉装置将配置的合金粉末自动送入激光熔池，高功率聚焦激光束和自动送粉头沿指定方向进给；

具体参数：激光功率P＝2000～4000W，聚焦矩形光斑尺寸：长*宽=（2.5-3.5）*（1-1.5）mm，扫描速度V＝1000～3500mm/min，搭接率40～50％，涂层厚度：1～2mm；

熔覆过程中采用N₂气保护；

（4）时效硬化热处理。

8.根据权利要求7所述的用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆工艺方法，其特征在于，N₂气保护熔覆过程中保护气量为15-30L/min，N₂气纯度大于等于99.99%。

9.据权利要求7所述的用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆工艺方法，其特征在于，所述板材连轧线层流冷却辊道为碳钢或低合金结构钢，含碳量为0.1-0.4%。

10.据权利要求7所述的用于板材连轧线层流冷却辊道的激光熔覆工艺方法，其特征在于，所述时效硬化热处理温度为500-600℃，时间为4-6小时。