[发明专利]连铸结晶器短边铜板侧面的喷涂修复方法

说明书

本发明连铸结晶器短边铜板侧面的喷涂修复方法，其具体步骤是：(1)粗加工；(2)探伤；(3)喷涂前加工：以结晶器铜板水槽侧面为基准，整体加工找平；然后采用玉米铣刀二次加工，使侧面形成均匀的0.2‑0.5mm凹槽；(4)喷涂前预处理；(5)喷涂：采用火焰喷涂工艺在基体上制备镍基涂层；(6)热处理：在惰性气体保护和950℃‑1000℃温度条件下，对涂层进行固溶时效，使涂层与基体间出现元素扩散，进而形成冶金结合的涂层；(7)热处理后加工。本发明喷涂修复方法采用喷涂和热处理结合的修复方法能有效解决修复层与结晶器铜基体间的冶金结合问题。同时，通过喷涂工艺及涂层材料的配合，可制备出满足结晶器铜板侧面要求的涂层。

技术领域

本发明涉及冶金工业领域，尤其涉及一种对连铸结晶器短边铜板侧面进行喷涂修复的方法。

背景技术

钢铁冶金进入连铸连轧时代以来，其本质要求是效率高、质量好，进而节约成本。连铸结晶器作为连铸设备的核心部件，其性能和寿命对连铸生产的稳定运行至关重要。一套板坯连铸结晶器由两块长边铜板和两块短边铜板组成；由于短边铜板的使用要求苛刻，同时其生产制造成本相对于长边铜板较低，因此在设计制造时主要以短边铜板配合长边铜板进行，使得短边铜板使用时磨损严重，更换频繁；而短边铜板侧面(如图1中所示的A面及B面)的磨损问题则通过换新和修复进行解决；为节约成本，主要从修复方面去解决短边铜板侧面的磨损问题。其中，传统的方法是结晶器短边铜板侧面通过电镀方式进行修复，因其造成的严重污染，已属于被淘汰的技术。现针对结晶器短边铜板侧面的修复方法主要是堆焊和激光熔覆工艺方法，虽可获得冶金结合的修复层，但由于堆焊以及激光熔覆方法的特性决定了在铜基体上制备无缺陷的修复层具有很大难度(铜基体的高热导率和高反射率)，同时还会出现局部变形情况；另外还需对修复后的结晶器铜板进行重熔以恢复铜基体的硬度，因此采用堆焊或激光熔覆修复结晶器短边铜板侧面的方法，其工艺仍需优化探索。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供连铸结晶器短边铜板侧面的喷涂修复方法，它采用喷涂和热处理结合的修复方法能有效解决修复层与结晶器铜基体间的冶金结合问题。同时，通过喷涂工艺及涂层材料的配合，可制备出满足结晶器铜板侧面要求的涂层，并兼具生产效率和成本优势，使具备冶金结合的、便捷的结晶器短边铜板侧面修复层的产业化成为可能。

本发明连铸结晶器短边铜板侧面的喷涂修复方法，其具体步骤是：

(1)粗加工：将连铸结晶器短边铜板待修复侧面进行清洗、抛磨；

(2)探伤：对待修复的结晶器铜板侧面进行探伤；

(3)喷涂前加工：以结晶器铜板水槽侧面为基准，整体加工找平；然后采用玉米铣刀二次加工，使侧面形成均匀的0.2-0.5mm凹槽；

(4)喷涂前预处理：对待修复侧面采用喷砂、喷丸进行预处理；

(5)喷涂：采用火焰喷涂工艺在基体上制备镍基涂层；

(6)热处理：在惰性气体保护和950℃—1000℃温度条件下，对涂层进行固溶时效，使涂层与基体间出现元素扩散，进而形成冶金结合的涂层；

(7)热处理后加工：根据连铸结晶器短边铜板的尺寸要求进行加工。

进一步地，步骤(5)喷涂：镍基粉末的组分为重量百分比0.01～0.03％C、0.1～0.5％Fe、0.3～0.8％P、1～2％B、2～4％Si、1～3％Cu，余量为Ni和极少量杂质。

进一步地，步骤(5)喷涂：镍基粉末的粒度为36～106um。

进一步地，步骤(5)喷涂：喷涂参数：氧气压力2.0-2.6bar，乙炔压力1.0-1.5bar；送粉量80-100g/min；喷涂距离180-220mm；速度12-15m/min。