CN103590036B - 带材的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带材的制造方法，该方法包括：将非晶带材利用盐酸和硝酸混合溶液进行表面粗化，所述混合溶液中盐酸和硝酸的体积比为4：1；利用酒精冲洗表面粗化后的非晶带材；将多层所述非晶带材利用粘接剂粘合在基体上，所述基体的材质为不锈钢或者结构钢；利用二氧化碳激光器将所述非晶带材进行熔覆在所述基体上形成涂层；所述二氧化碳激光器的功率为13-16KW，光斑直径为4-5cm，激光器扫描速度为7m/min，所述涂层的厚度为100-130微米，硬度为600-800HV之间。本发明利用非晶带材本身原子无序的特征，涂层与基体之间的结合更好，涂层内的组织均匀，提高了熔覆效率。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种带材的制造方法，尤其涉及一种具有涂层的带材的制造方法。
背景技术
激光器熔覆是指高能量密度激光(104--106W/c时)照射下，基体表面薄层与根据需要加入的合金同时熔化，形成厚度为10-1000微米的表面熔化层并快速凝固以满足某一特殊性能要求的工艺方法。它能够在廉价的基体材料上熔覆性能各异的合金涂层，可提高工件表面的耐蚀、耐磨、耐热及电气特性等，从而节省大量的贵重合金战略元素，具有广阔的发展前景。
现有的钢材提高耐磨性的方式是进行表面处理，例如喷涂、激光表面熔覆等。现有的激光熔覆是通过在钢基体上上预置一层粉末进行熔覆，这就要求粉末混合均匀，预置层厚度一致。因此存在熔覆效率低等缺点，为了提高钢基体的熔覆速率，本发明专利利用钢基体表面熔覆铁基非晶薄带的来提高耐磨性的方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种带材的制造方法，从而提高带材的制造效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种具有涂层的带材的制造方法，该方法包括：将非晶带材利用盐酸和硝酸混合溶液进行表面粗化，所述混合溶液中盐酸和硝酸的体积比为4：1；利用酒精冲洗表面粗化后的非晶带材；将多层所述非晶带材利用粘接剂粘合在基体上，所述基体的材质为不锈钢或者结构钢；利用二氧化碳激光器将所述非晶带材进行熔覆在所述基体上形成涂层；所述二氧化碳激光器的功率为13—16KW，光斑直径为4-5cm，激光扫描速度为7m/min，所述涂层的厚度为100-130微米，硬度为600-800HV之间。
其中，将非晶带材利用盐酸和硝酸混合溶液进行表面粗化之前还包括：利用快速凝固法制造所述非晶带材，所述带材宽度为80-220mm之间，厚度为25-35微米之间；所述非晶带材的重量百分比具体为5-8％Si、2-4％B、2-5％Nb以及1-4％Cr，余量为Fe。
其中，将多层所述非晶带材利用粘接剂粘合在基体上之前还包括：将基体表面进行磨平处理，所述基体表面粗糙度为50-100微米之间。
进一步地，利用二氧化碳激光器将所述非晶带材进行熔覆在所述基体上具体为：在惰性气体的保护利用二氧化碳激光器将所述非晶带材进行熔覆，所述惰性气体为氩气，氩气流量为15-20L/min。
本发明的优点是利用非晶带材直接进行激光熔覆，利用非晶带材本身原子无序的特征，涂层与基体之间的结合更好，涂层内的组织均匀，与预置粉末方法相比，减少了粉末混合时间，提高了熔覆效率。
附图说明
图1为本发明带材的制造方法的流程图；
图2为本发明铁基涂层金相图像；
图3为本发明垂直于表层方向上硬度变化。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明带材的制造方法的流程图，如图所示，本实施例具体包括如下步骤：
步骤101、将非晶带材利用盐酸和硝酸混合溶液进行表面粗化，所述混合溶液中盐酸和硝酸的体积比为4：1；
本步骤的非晶带材利用快速凝固法制造的，所以在本步骤之前还可以包括：利用快速凝固法制造所述非晶带材，所述带材宽度为80-220mm之间，厚度为25-35微米之间；所述非晶带材的重量百分比具体为5-8％Si、2-4％B、2-5％Nb以及1-4％Cr，余量为Fe。
步骤102、利用酒精冲洗表面粗化后的非晶带材；
步骤103、将多层所述非晶带材利用粘接剂粘合在基体上，所述基体的材质为不锈钢或者结构钢；
基板已经进行了表面进行磨平处理，所述基体表面粗糙度为50-100微米之间。
步骤104、利用二氧化碳激光将所述非晶带材进行熔覆在所述基体上形成涂层；所述二氧化碳激光的功率为13—16KW，光斑直径为4-5cm，激光扫描速度为7m/min，所述涂层的厚度为100-130微米，硬度为600-800HV之间。
具体的，在惰性气体的保护利用二氧化碳激光将所述非晶带材进行熔覆，所述惰性气体为氩气，氩气流量为15-20L/min。
在一个实例中，熔覆的非晶带材的成分按重量百分比计为：18％Si、18％B、4％Nb、3％Cr、余下为Fe，非晶带材单层的厚度为30微米，将非晶带材用盐酸和硝酸体积比4:1的溶液中浸泡25分钟，并用酒精冲洗。用504粘结剂预置铁基非晶带材10层；使二氧化碳激光器其激光功率15KW、光斑直径5mm、扫描速度为7m/min以及氩气流量20L/min，搭接率是50％。得到的涂层厚度为120微米厚。最大涂层的硬度最大达到700HV。
图2为本发明铁基涂层金相图像，图3为本发明垂直于表层方向上硬度变化，由图可以看出，当涂层厚度在0mm-0.05mm时，其硬度随着涂层厚度的增加而增加；当涂层厚度在0.05mm-0.4mm时，其硬度随着涂层厚度的增加而减小；当涂层厚度在0.4mm-0.45mm时，其硬度随着涂层厚度的增加而增加；当涂层厚度在0.45mm-0.5mm时，其硬度随着涂层厚度的增加而减小。当涂层厚度在0.05mm时硬度最大可达700HV，当涂层为0.4mm时硬度最小为300HV。
本发明带材的制造方法利用非晶带材直接进行激光熔覆，利用非晶带材本身原子无序的特征，涂层与基体之间的结合更好，涂层内的组织均匀，与预置粉末方法相比，减少了粉末混合时间，提高了熔覆效率。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种带材的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
将非晶带材利用盐酸和硝酸混合溶液进行表面粗化，所述混合溶液中盐酸和硝酸的体积比为4：1；
利用酒精冲洗表面粗化后的非晶带材；
将多层所述非晶带材利用粘接剂粘合在基体上，所述基体的材质为不锈钢或者结构钢；
利用二氧化碳激光器将所述非晶带材进行熔覆在所述基体上形成涂层；所述二氧化碳激光器的功率为13—16KW，光斑直径为4-5cm，激光器扫描速度为7m/min，所述涂层的厚度为100-130微米，硬度为600-800HV之间。
2.根据权利要求1所述的带材的制造方法，其特征在于，所述将非晶带材利用盐酸和硝酸混合溶液进行表面粗化之前还包括：
利用快速凝固法制造所述非晶带材，所述带材宽度为80-220mm之间，厚度为25-35微米之间；所述非晶带材的重量百分比具体为5-8％Si、2-4％B、2-5％Nb以及1-4％Cr，余量为Fe。
3.根据权利要求1所述的带材的制造方法，其特征在于，所述将多层所述非晶带材利用粘接剂粘合在基体上之前还包括：
将基体表面进行磨平处理，所述基体表面粗糙度为50-100微米之间。
4.根据权利要求1所述的带材的制造方法，其特征在于，所述利用二氧化碳激光器将所述非晶带材进行熔覆在所述基体上具体为：在惰性气体的保护利用二氧化碳激光器将所述非晶带材进行熔覆，所述惰性气体为氩气，氩气流量为15-20L/min。
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