CN104388875A - 一种轧辊增材工艺 - Google Patents

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程敬卿
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Abstract

本发明涉及一种轧辊增材工艺，包括以下工艺步骤：(1)前期处理：a)脱脂、除油；b)除锈；除去轧辊表面的锈；c)磷化；磷化后可防止轧辊被腐蚀，也可提高喷涂的涂层与轧辊的附着力；d)喷砂；e)堆焊；(2)喷涂：采用超音速火焰喷涂设备喷涂Ni-33％WC涂层；(3)后期处理。本发明采用Ni-33％WC涂层，解决了现有碳化钨涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，提高了材料表面的耐磨性能，同时也对提高改善性的综合力学性能有显著的作用，将Ni-33％WC涂层应用到轧辊上，极大的改善了轧辊的性能，实现了磨损后的轧辊的修复，降低了轧辊维护的成本，延长了轧辊的使用寿命。

Description

一种轧辊增材工艺
技术领域
本发明涉及再制造技术领域，具体的说是一种轧辊增材工艺。
背景技术
轧机是实现金属轧制过程的设备。轧辊是使(轧材)金属产生塑性变形的工具，是决定轧机效率和轧材质量的重要消耗部件。轧辊是轧钢厂轧机上的重要零件，利用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。轧辊在制造和使用前的准备工序中会产生残余应力和热应力。使用时又进一步受到了各种周期应力的作用，包括有弯曲、扭转、剪力、接触应力和热应力等。轧辊在使用后冷却不当，也会受到热应力的损害。所以轧辊除磨损外，还经常出现裂纹、断裂、剥落、压痕等各种局部损伤和表面损伤。当轧辊出现损坏时，再继续使用将会导致轧制失败或者轧制效果不好，而且可能引起轧辊的报废，所述为了解决问题，人们通常对有损坏的轧辊进行修复，从而来延长其使用寿命，另外，轧辊的修复还能够节约资源，在修复过程中往往采用对损坏的部位进行增加材料，从而来补充轧辊因损坏而失去的材料。一般需要将轧辊装夹在专用修复车床上，然后利用堆焊对轧辊进行修复，修补轧辊砂眼、划伤等缺陷，然后在对轧辊表面进行喷涂涂层，从而达到修补的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种轧辊增材工艺。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种轧辊增材工艺，包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)脱脂、除油；
b)除锈；除去轧辊表面的锈；
c)磷化；磷化后可防止轧辊被腐蚀，也可提高喷涂的涂层与轧辊的附着力；
d)喷砂；
e)堆焊；采用Ni60对轧辊表面的缺陷进行修补；
(2)喷涂：采用超音速火焰喷涂设备喷涂Ni-33％WC涂层；
(3)后期处理：抛光带抛光处理。
所述步骤(2)中的喷涂参数为：工装转速为400r/min；火焰距离为25cm；送粉量控制电压为5v；火焰温度为2300℃；喷枪移动速度为0.03m/s；
气体流量：空气为135L/H，氧气为55L/H，丙烷为50L/H；
设备气体压力：丙烷压力不小于0.5MPa；氧气压力不小于0.4MPa；空气压力不小于0.6MPa；氢气压力不小于0.1MPa，氮气压力不小于0.2MPa。
所述堆焊采用的材料是Ni60。
所述步骤(2)中喷涂的Ni-33％WC涂层包含以下组分：Ni60A为64％，WC为33％，助剂为2％，微量元素为1％。
所述助剂为Al2O3。助剂Al2O3用于提高材料硬度和韧性。
所述微量元素包括Cr、Si、B、Fe。
本发明的有益效果是：本发明采用Ni-33％WC涂层，解决了现有碳化钨涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，提高了材料表面的耐磨性能，同时也对提高改善性的综合力学性能有显著的作用，将Ni-33％WC涂层应用到轧辊上，极大的改善了轧辊的性能，实现了磨损后的轧辊的修复，降低了轧辊维护的成本，延长了轧辊的使用寿命。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：
一种轧辊增材工艺，包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)脱脂、除油；
b)除锈；除去轧辊表面的锈；
c)磷化；磷化后可防止轧辊被腐蚀，也可提高喷涂的涂层与轧辊的附着力；
d)喷砂；
e)堆焊；采用Ni60对轧辊表面的缺陷进行修补；
(2)喷涂：采用超音速火焰喷涂设备喷涂Ni-33％WC涂层；
所述步骤(2)中的喷涂参数为：工装转速为400r/min；火焰距离为25cm；送粉量控制电压为5v；火焰温度为2300℃；喷枪移动速度为0.03m/s；
气体流量：空气为135L/H，氧气为55L/H，丙烷为50L/H；
设备气体压力：丙烷压力不小于0.5MPa；氧气压力不小于0.4MPa；空气压力不小于0.6MPa；氢气压力不小于0.1MPa，氮气压力不小于0.2MPa。
所述堆焊采用的材料是Ni60。
所述步骤(2)中喷涂的Ni-33％WC涂层包含以下组分：Ni60A为64％，WC为33％，助剂为2％，微量元素为1％。
所述助剂为Al2O3。助剂Al2O3用于提高材料硬度和韧性。
所述微量元素包括Cr、Si、B、Fe。
(3)后期处理：抛光带抛光处理。
为了论证本发明的实际效果，特通过实验对实施例一实施后的轧辊进行检测，检测结果的数据如下：
硬度(HRC) 涂层密度(g/cm3) 涂层厚度(mm)
65 11.22 5
由上述实验数据可知，喷涂在轧辊上的涂层的硬度达到HRC65，涂层厚度可达5毫米，涂层的结合强度较好，组织的致密度较好，涂层密度可达11.22g/cm3。
由此可见，采用本发明后，能够改善轧辊的性能，实现了轧辊的修复，并且修复效果较好，能够延长轧辊的使用寿命，降低了维护费用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种轧辊增材工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)脱脂、除油；
b)除锈；
c)磷化；
d)喷砂；
e)堆焊；
(2)喷涂：采用超音速火焰喷涂设备喷涂Ni-33％WC涂层；
(3)后期处理：抛光带抛光处理。
2.根据权利要求1所述的一种轧辊增材工艺，其特征在于：所述步骤(2)中的喷涂参数为：工装转速为400r/min；火焰距离为25cm；送粉量控制电压为5v；火焰温度为2300℃；喷枪移动速度为0.03m/s；
气体流量：空气为135L/H，氧气为55L/H，丙烷为50L/H；
设备气体压力：丙烷压力不小于0.5MPa；氧气压力不小于0.4MPa；空气压力不小于0.6MPa；氢气压力不小于0.1MPa，氮气压力不小于0.2MPa。
3.根据权利要求1所述的一种轧辊增材工艺，其特征在于：所述堆焊采用的材料是Ni60。
4.根据权利要求1所述的一种轧辊增材工艺，其特征在于：所述步骤(2)中喷涂的Ni-33％WC涂层包含以下组分：Ni60A为64％，WC为33％，助剂为2％，微量元素为1％。
5.根据权利要求4所述的一种轧辊增材工艺，其特征在于：所述的助剂为Al2O3。
6.根据权利要求5所述的一种轧辊增材工艺，其特征在于：所述微量元素包括Cr、Si、B、Fe。
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