CN101524746A - 一种采用喷涂wc合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法 - Google Patents

一种采用喷涂wc合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法 Download PDF

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张为勋
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Abstract

本发明属于金属表面处理技术领域，特别涉及一种在连铸机结晶器铜板喷涂WC合金的工艺方法，其特征在于：是采用超音速火焰喷涂技术喷涂连铸机结晶器铜板，在其表面形成WC合金耐磨涂层，其工艺流程为：喷涂前机械加工→清洗→喷砂→预热→喷涂→喷涂后机械加工；喷涂材料选择：WC/CoCr 86/10－4，粒度：20μm＜d＜45μm；喷涂后涂层厚度为0.5mm、喷涂后显微硬度HV 0.3，1350－1450、涂层的抗拉结合强度为60MPa。本发明应用超音速火焰喷涂WC合金在连铸机结晶器铜板表面形成耐磨损的涂层，能够大幅度地提高其使用寿命。其工艺简单、利于环保、大大提高了生产效率、降低了生产成本、减轻了工人的劳动强度。

Description

一种采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法
技术领域
本发明属于金属表面处理技术领域，涉及一种利用超音速火焰喷涂技术喷涂连铸机结晶器铜板，在其表面形成耐磨损的涂层，用以提高使用寿命，特别涉及一种在连铸机结晶器铜板喷涂WC合金的工艺方法。
背景技术
结晶器铜板是连铸机的核心部件，是连铸机中的液态钢水到凝固成固态坯壳的重要导热部件，其质量好坏直接影响到铸坯的表面质量、连铸机拉速等指标。熔融的钢水流经结晶器铜板，在外界冷却水的作用下结晶成坯，并被引锭杆从结晶器中拉出。由于频繁拉坯使结晶器铜板磨损严重、更换频繁，不仅降低了生产效率，而且消耗了大量的结晶器，提高了生产成本。目前，国内为提高结晶器铜板的使用寿命，在连铸机结晶器铜板的表面采用电镀镍合金的方法，如，中国专利ZL94112407.X名称为板坯连铸机结晶器铜板上电镀镍-铁合金的方法，及中国专利ZL200410061436.8名称为连铸机结晶器铜板上槽式电镀镍钴合金工艺。采用在连铸机结晶器铜板的表面电镀镍合金的方法，虽然提高了连铸机结晶器铜板的耐磨性能，但存在工艺复杂、难实施等问题。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为提高了连铸机结晶器铜板的耐磨性能和使用寿命，提供一种采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法。
本发明采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法内容简述：
本发明采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：是采用超音速火焰喷涂技术喷涂连铸机结晶器铜板，在其表面形成WC合金耐磨涂层，其工艺流程为：喷涂前机械加工→清洗→喷砂→预热→喷涂→喷涂后机械加工；
按下列工艺步骤：
(1)、喷涂前机械加工：将待修复的连铸机结晶器铜板表面的疲劳层用铣床铣掉，表面粗糙度为：Ra＝0.8；
(2)、清洗：用丙酮或清洗剂将待修复的连铸机结晶器铜板的表面清洗擦拭干净；
(3)、喷砂：采用24#粒度的白刚玉砂，喷砂压力0.3Mpa，对待修复的连铸机结晶器铜板的表面进行喷砂处理，喷砂处理后的表面粗糙度为：Ra＝4--5；
(4)、预热：对待修复的连铸机结晶器铜板进行预热至温度为200℃；
(5)、喷涂：采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂：
①、喷涂材料选择：WC/CoCr 86/10-4，粒度：20μm＜d＜45μm；
②、超音速火焰喷涂设备冷却用冷水机的循环水温度设定在12℃-18℃；
③、采用空气压缩机提供压缩空气对连铸机结晶器铜板进行空气冷却，空气压缩机的风量为2m3/min，压力为6Mpa；
④、采用除尘器排除热空气，除尘器的排风量为5000m3/h；
⑤、将超音速喷枪安装在机械手上，超音速喷枪机械手的运行速度为70m/s、超音速喷枪与连铸机结晶器铜板的距离为400mm；
⑥、供超音速喷涂的燃料为EXXSOL D60，燃料耗量26L/h、氧气耗量900L/min、载粉气体为氩气，耗量7L/min；
⑦、喷涂后涂层厚度为0.5mm、喷涂后显微硬度HV0.3，1350-1450、涂层的抗拉结合强度为60Mpa；
⑧、喷涂过程中连铸机结晶器铜板的温度不能超过200℃；
(6)、喷涂后机械加工：采用磨削加工使涂层的表面粗糙度为：Ra＝0.8。
本发明应用超音速火焰喷涂WC合金在连铸机结晶器铜板表面形成耐磨损的涂层，能够大幅度地提高其使用寿命。其工艺简单、利于环保、大大提高了生产效率、降低了生产成本、减轻了工人的劳动强度。
附图说明
图1是采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法的工艺流程图
具体实施方式
本发明采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法是这样实现的，下面结合附图做具体说明。本发明采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，是采用超音速火焰喷涂技术喷涂连铸机结晶器铜板，在其表面形成WC合金耐磨涂层，其工艺流程为：喷涂前机械加工→清洗→喷砂→预热→喷涂→喷涂后机械加工。
具体操作是：
将待修复的连铸机结晶器铜板表面的疲劳层用铣床铣掉，表面粗糙度为：Ra＝0.8。
用丙酮或其它的清洗剂将待修复的连铸机结晶器铜板的表面清洗擦拭干净。
对连铸机结晶器铜板的表面进行喷砂处理，采用24#粒度的白刚玉砂，喷砂压力0.3Mpa，进行表面喷砂处理，喷砂处理后的表面粗糙度为：Ra＝4-5。
对待修复的连铸机结晶器铜板进行预热至温度为200℃。
采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂。
喷涂材料选择：WC/CoCr 86/10-4，粒度：20μm＜d＜45μm；
超音速火焰喷涂设备冷却用冷水机，冷水机的循环水温度设定在12℃-18℃；
采用空气压缩机提供压缩空气对连铸机结晶器铜板进行空气冷却，空气压缩机提供的风量为2m3/min，压力为6Mpa；
采用除尘器排除热空气，除尘器的排风量为5000m3/h；
将超音速喷枪安装在机械手上，超音速喷枪机械手的运行速度为70m/s、超音速喷枪与连铸机结晶器铜板的距离为400mm；
供超音速喷涂的燃料为EXXSOL D60，燃料耗量26L/h、氧气耗量900L/min、载粉气体为氩气，耗量7L/min；
检测喷涂后涂层的厚度为0.5mm、喷涂后显微硬度HV0.3，1350-1450、涂层的抗拉结合强度为60Mpa；
喷涂过程中连铸机结晶器铜板的温度不能超过200℃。
采用磨削加工进行涂层机械加工，使涂层的表面粗糙度达到Ra＝0.8。
本发明应用超音速火焰喷涂WC合金在连铸机结晶器铜板表面形成耐磨损的涂层，能够大幅度地提高其使用寿命。

Claims (9)

1、一种采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：采用超音速火焰喷涂技术喷涂连铸机结晶器铜板，在其表面形成WC合金耐磨涂层，其工艺流程为：喷涂前机械加工→清洗→喷砂→预热→喷涂→喷涂后机械加工；
按下列工艺步骤：
(1)、喷涂前机械加工：将待修复的连铸机结晶器铜板表面的疲劳层用铣床铣掉，表面粗糙度为：Ra＝0.8；
(2)、清洗：用丙酮或清洗剂将待修复的连铸机结晶器铜板的表面清洗擦拭干净；
(3)、喷砂：采用24#粒度的白刚玉砂，喷砂压力0.3Mpa，对待修复的连铸机结晶器铜板的表面进行喷砂处理，喷砂处理后的表面粗糙度为：Ra＝4--5；
(4)、预热：对待修复的连铸机结晶器铜板进行预热至温度为200℃；
(5)、喷涂：采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂；
(6)、喷涂后机械加工：采用磨削加工使涂层的表面粗糙度为：Ra＝0.8。
2、根据权利要求1所述的采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：所述的采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂，喷涂材料选择：WC/CoCr86/10-4，粒度：20μm＜d＜45μm。
3、根据权利要求1所述的采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：所述的采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂，超音速火焰喷涂设备冷却用冷水机的循环水温度设定在12℃-18℃。
4、根据权利要求1所述的采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：所述的采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂，采用空气压缩机提供压缩空气对连铸机结晶器铜板进行空气冷却，空气压缩机的风量为2m3/min，压力为6Mpa。
5、根据权利要求1所述的采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：所述的采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂，采用除尘器排除热空气，除尘器的排风量为5000m3/h.
6、根据权利要求1所述的采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：所述的采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂，将超音速喷枪安装在机械手上，超音速喷枪机械手的运行速度为70m/s、超音速喷枪与连铸机结晶器铜板的距离为400mm；
7、根据权利要求1所述的采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：所述的采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂，供超音速喷涂的燃料为EXXSOL D60，燃料耗量26L/h、氧气耗量900L/min、载粉气体为氩气，耗量7L/min.
8、根据权利要求1所述的采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：所述的采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂，喷涂后涂层厚度为0.5mm、喷涂后显微硬度HV 0.3，1350-1450、涂层的抗拉结合强度为60Mpa
9、根据权利要求1所述的采用喷涂WC合金修复连铸机结晶器铜板的工艺方法，其特征在于：所述的采用超音速火焰喷涂设备对预热后的连铸机结晶器铜板表面进行喷涂，在喷涂过程中连铸机结晶器铜板的温度不能超过200℃。
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