CN102303213A - 一种复合滑板的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轧机机架以及轧辊轴承座上的一种易耗产品即复合滑板的生产工艺，其步骤如下：1）复合滑板基体喷焊前粗加工；2）将复合滑板基体与底板装配；3）复合滑板基体预热；4）在复合滑板基体表面等离子喷焊合金粉末形成耐磨层；5）复合滑板去应力退火；6）拆下底板和去除复合滑板基体表面的螺栓；7）复合滑板的机加工。本发明生产工艺通过采取等离子喷焊的工艺，在滑板基体的表面制备一层与基体冶金结合的喷焊层，使得该种滑板具有两种不同材质的特性，既具有耐冲击，又具有耐磨和耐腐蚀的性能，属于一种复合滑板。此复合滑板的喷焊层硬度达HRC58-62，具有较高的硬度和良好的耐磨性能。

Description

一种复合滑板的生产工艺

技术领域

本发明涉及轧机机架以及轧辊轴承座上的一种易耗产品即复合滑板的生产工艺。

背景技术

滑板配合于轧机机架与轧辊轴承座之间，起导向作用。机架滑板的硬度范围通常为HRC58～62，较轴承座滑板硬度高4～5度。滑板的硬度不仅提高材料的抗磨性能，同时也提高了材料的抗拉强度，更有效地防止由于摩擦而产生的划伤或刻痕。由于滑板在工作过程中既受轴承座的滑动摩擦以及来自轴承座的冲击,又要抵抗来自高压喷水的腐蚀和气蚀影响，磨损极其严重，用单一材质已无法满足滑板苛刻的使用要求。就目前国内中厚板轧机及中、宽热连轧所使用的滑板来看，主要有以下四种类型：表面感应淬火滑板、表面氮化滑板、尼龙滑板和复合滑板，其中表面感应淬火滑板、表面氮化滑板的使用寿命一般为4个月，尼龙滑板的使用寿命一般为1年，复合滑板的使用寿命为2~3年，但是复合滑板大多数是从国外引进，价格昂贵。目前国内提高滑板性能的方法有：1、采用双金属铸造，但是为了满足高硬度和高耐磨性能的要求，在铸造时必须提高合金元素的含量，特别是贵重金属的含量，这样不但加剧了铸造工艺的复杂性，而且增加了生产成本；2、采用合金钢板表面淬火的方式来提高滑板的硬度及耐磨性能，但变形问题难以控制，无法避免，且硬化层非常薄。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供轧机机架及轧辊轴承座上的复合滑板的一种生产工艺，它工艺简单，制造出来的滑板具有高硬度、高耐磨性，完全满足滑板的恶劣工况要求。

本发明一种复合滑板的生产工艺，其步骤如下：

1）、复合滑板基体喷焊前粗加工：粗车基体上、下两平面，不允许有黑皮，车平即可；

2）、复合滑板基体与底板把合装配：在基体一平面点焊一组螺栓，并用该组螺栓将基体与底板把合拧紧；

3）、复合滑板基体预热：将装配完毕的基体放进温度为700℃台式炉中保温2-3小时；

4）、在复合滑板基体表面等离子喷焊合金粉末形成耐磨层：将预热后的复合滑板基体放进保温箱，在基体表面喷焊合金粉末，转弧电压40-48V，转弧电流210-270A，离子气0.3-0.5m³/h，送粉气0.3-0.5m³/h，保护气0.5-0.8m³/h；保温箱的温度范围为550-700℃。

5）、复合滑板去应力退火：将复合滑板在温度为600℃台式炉中保温4-6小时，然后随炉缓冷至200℃出炉空冷；

6）、拆下底板和去除复合滑板基体表面的螺栓：当复合滑板冷却至50℃以下时，拧松螺母将底板与基体分离，然后去除基体表面的螺栓；

7）、复合滑板的机加工：采取先铣削后磨削的方法对耐磨层进行加工，使其符合图纸要求。

本发明生产工艺通过采取等离子喷焊的方法，在滑板基体的表面制备一层与基体冶金结合的喷焊层，使得该种滑板具有两种不同材质的特性，既具有耐冲击，又具有耐磨和耐腐蚀的性能，属于一种复合滑板。此复合滑板的喷焊层硬度达HRC58-62，具有较高的硬度和良好的耐磨性能。由于基体与喷焊层是完全冶金结合，所以此种滑板在使用过程中不会出现喷焊层剥落现象，其基体在工作过程中能吸收一部分来自轧辊轴承座传递来的冲击，并能保护安装面。此工艺生产的复合滑板与国外采取整体轧制工艺生产的复合滑板耐磨性能相当。

附图说明

图1为等离子喷焊前复合滑板基体与底板的装配示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明一种复合滑板的生产工艺作进一步详细的说明：

实施例1：滑板零件尺寸长度730mm，宽度720mm，厚度20                                                

mm，硬化层硬度为HRC 58-62；基体选用长度770mm，宽度760mm，厚度32mm的Q235板，喷焊层设定厚度3mm，喷焊范围长度740mm，宽度730mm，合金粉末选用铁基合金粉末WF380，其元素化学成分(wt%)为：C 3.3-4.3，Si 1.5-4.0，B 0.8-1.5，Cr 23.0-26.0，Ni 8.0-10.0，W 1.5-3.0，Nb 1.0-2.0，Fe 余量。喷焊前，用-70 ~ +180目的铁筛对合金粉末进行筛选，将筛选好的合金粉末放入烘干箱烘干，150℃保温1h后再加入送粉器里。

1）、复合滑板基体喷焊前粗加工：粗车基体1的上、下两平面，不允许有黑皮，车平即可，保证厚度28mm；基体材料选取焊接性能良好的普通低碳钢Q235等，也可以选用不锈钢；

2）、复合滑板基体与底板把合装配：在基体1的一平面点焊一组M16的螺栓3，并用该组螺栓3及螺母4将基体1与底板2把合拧紧；底板的材质选用耐热铸铁RTCr16；

3）、复合滑板基体预热：将装配完毕的基体放进已升温至700℃的台式炉中保温2小时；

4）、在复合滑板基体表面等离子喷焊合金粉末形成耐磨层：将预热后的滑板基体放进保温箱，保温箱温度设定600℃，在基体表面喷焊铁基合金粉末，等离子喷焊机型号为PTA-400E3-HB，转弧电压43-45V，转弧电流220-230A，离子气0.4m³/h，送粉气0.3m³/h，保护气0.7m³/h，横向速度300mm/min，送粉量55g/min，纵向速度81mm/min，摆频电压27V，摆幅29，焊道宽28mm，焊道长730mm，焊道数14；合金粉末可选取铁基或镍基合金粉末；

5）、复合滑板去应力退火：喷焊结束后，将复合滑板放进600℃的台式炉中保温4小时，随炉缓冷至200℃出炉空冷；

6）、拆下底板和去除复合滑板基体表面的螺栓：当复合滑板冷却至50℃以下时，拧松螺母4将底板2与基体1分离，然后去除基体1表面的螺栓3；

7）、复合滑板的机加工：采取先铣削后磨削的方法对耐磨层进行加工，使其符合图纸要求。由于耐磨层具有较高的硬度和良好的耐磨性能，所以加工耐磨层的刀具选用圆柱型陶瓷刀片，并用夹具电磁浮动吸盘装夹复合滑板，为刀具创造更有利的切削条件。

步骤4中根据滑板所需要喷焊的面积及喷焊层设定的厚度，确定等离子喷焊的摆幅、送粉量、焊道的宽度和数量等相关参数。

在拆下底板2和去除复合滑板基体1表面的螺栓3后，测量复合滑板的喷焊变形量。若变形量大于喷焊层设定的厚度，应进行校正变形处理。如果变形量较小，一般采用热校，即用火焰烤有弧度的地方；如果变形量较大，采取将滑板加热到600℃后再用机械压力机进行校平。

本发明的生产工艺中，通过采取在喷焊前将复合滑板基体与底板进行机械把合、喷焊后滑板去应力退火、对滑板进行校正变形处理，从而减小复合滑板的喷焊变形量。本发明生产工艺中，通过采取将基体喷焊前预热、喷焊过程保温，喷焊后去应力退火的方法有效防止裂纹的产生。另外，作为本发明的一种优选方式，可以在合金粉末中加入质量百分比为1.0%的纳米稀土氧化物，这样既可以增强高铬铸铁型铁基合金喷焊层的抗裂性能，还可以细化耐磨层组织，提高其硬度。

Claims (5)

1.一种复合滑板的生产工艺，其步骤如下：

1）、复合滑板基体喷焊前粗加工：粗车基体上、下两平面，不允许有黑皮，车平即可；

2）、复合滑板基体与底板把合装配：在基体一平面点焊一组螺栓，并用该组螺栓将基体与底板把合拧紧；

3）、复合滑板基体预热：将装配完毕的基体放进温度为700℃台式炉中保温2-3小时；

4）、在复合滑板基体表面等离子喷焊合金粉末形成耐磨层：将预热后的复合滑板基体放进保温箱，在基体表面喷焊合金粉末，转弧电压40-48V，转弧电流210-270A，离子气0.3-0.5m³/h，送粉气0.3-0.5m³/h，保护气0.5-0.8m³/h，保温箱的温度范围为550-700℃；

5）、复合滑板去应力退火：将复合滑板在温度为600℃台式炉中保温4-6小时，然后随炉缓冷至200℃出炉空冷；

6）、拆下底板和去除复合滑板基体表面的螺栓：当复合滑板冷却至50℃以下时，拧松螺母将底板与基体分离，然后去除基体表面的螺栓；

7）、复合滑板的机加工：采取先铣削后磨削的方法对耐磨层进行加工，使其符合图纸要求。

2.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征是：在步骤6和7之间可以增加一步骤为校正变形处理：使用热校或机械压力校平，减少复合滑板的喷焊变形量。

3.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征是：滑板的基体材料选取焊接性能良好的普通低碳钢或不锈钢，耐磨层的合金粉末选取铁基或镍基合金粉末。

4.根据权利要求3的生产工艺，其特征是：合金粉末中可以加入质量百分比为1.0%的纳米稀土氧化物。

5.根据权利要求1所述的生产工艺，其特征是：底板的材质选用耐热铸铁RTCr16。

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