CN104250810B - 一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备wc硬质合涂层工艺方法 - Google Patents

一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备wc硬质合涂层工艺方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104250810B
CN104250810B CN201310265070.5A CN201310265070A CN104250810B CN 104250810 B CN104250810 B CN 104250810B CN 201310265070 A CN201310265070 A CN 201310265070A CN 104250810 B CN104250810 B CN 104250810B
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
skirthoard
hard
laser melting
track
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310265070.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104250810A (zh
Inventor
赵越
陈海涛
张威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENYANG DALU LASER SYSTEM CO Ltd
Original Assignee
SHENYANG DALU LASER SYSTEM CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENYANG DALU LASER SYSTEM CO Ltd filed Critical SHENYANG DALU LASER SYSTEM CO Ltd
Priority to CN201310265070.5A priority Critical patent/CN104250810B/zh
Publication of CN104250810A publication Critical patent/CN104250810A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104250810B publication Critical patent/CN104250810B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备WC硬质合涂层工艺方法，其特点是：球状铸造碳化钨重量百数为40‑60%，镍基合金为粘接相重量百数为60‑‑40%，进行配制混合；工作层机械加工及表面清理，油污等用溶剂或清洗剂清除，对锈层可用打磨或喷砂清除；激光熔覆加工，选用合适比例粘接相、球状铸造碳化钨粉末，调节自动送粉装置送粉速率，以满足涂层厚度所需送粉速率；对激光熔覆硬质合金涂层采用金刚石或立方氮化硼进行磨削加工处理至要尺寸。本发明在普通45#钢材质的棒材热轧裙板辊道上，采用激光熔覆在基体上形成抗热磨损的WC硬质合金涂层，提高棒材热轧裙板辊道的使用寿命，实现棒材热轧裙板辊道的激光制造。

Description

一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备WC硬质合涂层工艺方法
技术领域
本发明涉及一种采用激光熔覆技术修复冶金设备部件的方法,特别是涉及一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备WC硬质合涂层工艺方法，属于激光熔覆技术领域。
技术背景
在棒材轧制生产线上利用水平与倾斜两种布置方式和裙板相互配合使用，将最后一道机架轧制出的棒材直接输送到冷床上的辊道称为裙板辊道。红热的轧件通过后在将在辊道表面形成犁沟；同时氧化皮脱落对辊道产生磨料磨损，形成表面的微切削。因而在工作过程中辊道的抗高温磨损性能的不足导致表面出现深达6-8毫米磨损沟槽，特别更换轧材规格时，磨损沟槽将导致钢材表面出现严重的质量问题，而人工在线修磨辊道将带来质量管理困难。
传统的制造裙板辊的工艺方法有高合金整体铸造或锻造、表面电弧堆焊、喷涂、渗碳（氮）等工艺方法经在线生产使用难以满足裙板辊的使用质量要求。
发明内容
本发明的目的就在于解决现有技术存在的上述不足，提供一种在热轧棒线材裙板辊道激光熔覆制备WC硬质合涂层工艺方法。本发明特点是在用普通45#材质的棒材热轧裙板辊道上通过采用激光熔覆的工艺手段，在基体上形成1mm左右的抗热磨损的WC硬质合金涂层， 从而提高棒材热轧裙板辊道的使用寿命，实现棒材热轧裙板辊道的激光制造。本发明大幅延长棒材热轧裙板辊道的辊役，实现资源效益最大化。另外激光熔覆工艺对环境无污染、无辐射、低噪声，还具有生产率高、能耗低、成品率高以及综合成本低等特点。
本发明采用的技术方案是。
一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备WC硬质合涂层工艺方法，其特点是包括以下过程。
1、 WC硬质合金激光熔覆材料的配制。
A、镍基合金为粘接相的化学成分。
碳0.45% 硅3.9% 硼2.3% 铬8.9% 铁2.6% 其余为镍。
B、碳化钨特征。
球状铸造碳化钨，成分碳0.45%、余量为钨。
C、粉末比例。
球状铸造碳化钨重量百数为40-60%; 镍基合金为粘接相重量百数为60--40%。
按上述材料及配比范围在电子天平上进行配制，并在专用混粉器进行混合4小时以上。
2、工作层机械加工及表面清理。
机械加工的目的是为了预留激光熔覆所需的工作层厚度，表面清理是保证涂层与基体结合强度的重要工序，油污等用溶剂或清洗剂清除，对锈层可用打磨或喷砂清除。
3、激光熔覆加工。
1）合金粉末的选择和自动送粉装置的调整。
根据工况，选用合适比例粘接相、球状铸造碳化钨粉末，调节自动送粉装置送粉速率，以满足涂层厚度所需送粉速率。
2）激光熔覆工艺参数。
聚焦镜f = 3.5 mm *1 mm、10 mm *1 mm。
熔覆功率P=4000W。
熔覆扫描速度V=200--800mm/min。
熔覆厚度 1.2-1.5 mm。
搭接率40~60%。
4、机械加工。
对激光熔覆硬质合金涂层采用金刚石或立方氮化硼进行磨削加工处理至要尺寸。
本发明的原理：采用自行配制具有优异抗热耐磨性的WC硬质合金复合粉末，且与基体具有良好冶金与力学相容性，在高功率激光束辐照工件表面的同时，采用自动送粉装置同步向激光熔池送入合金粉末，合金粉末在熔池内发生快速熔化和凝固，形成均匀致密的熔覆层，熔覆层与基体形成牢固的冶金结合，熔覆层厚度在1.2-1.5mm，厚度均匀，不产生剥落现象，提高裙板辊道使用寿命15倍以上。
本发明自行配制的合金粉末由于镍基合金为粘接相与球状铸造碳化钨具高的较高浸润性及材料热物性的差异协调性 ，因而有优艺的抗热磨损性。
与现有技术相比，本发明的技术优势是。
（1）为棒材裙板辊道提供了一种全新的制造与修复的工艺方法。
（2）该工艺采用具有抗热、耐磨性能优异的硬质合金复合粉末作为功能材料，应用用激光熔覆的工艺方法将具有良好抗热耐磨性能的合金粉末均匀地熔覆在辊的表面，形成高质量、与基体形成良好的冶金结合的WC硬面复合层。
具体实施方式
实施例1。
热轧棒线材裙板辊道激光熔覆制备WC硬质合涂层工艺，包括以下过程。
1.WC硬质合金激光熔覆材料的配制。
A、镍基合金为粘接相的化学成分。
碳0.45% 硅3.9% 硼2.3% 铬8.9% 铁2.6% 其余为镍。
B、碳化钨特征。
球状铸造碳化钨，成分碳4.5%、余量为钨。
C、粉末比例。
球状铸造碳化钨重量百数为50%; 镍基合金为粘接相重量百数为50%。
按上述材料及配比范围在电子天平上进行配制，并在专用混粉器进行混合4小时以上。
2、工作层机械加工及表面清理。
机械加工的目的是为了预留激光熔覆所需的工作层厚度，表面清理是保证涂层与基体结合强度的重要工序，油污等用溶剂或清洗剂清除，对锈层可用打磨或喷砂清除。
3、激光熔覆加工。
1）合金粉末的选择和自动送粉装置的调整。
选用上述比例粘接相、球状铸造碳化钨粉末，调节自动送粉装置送粉速率，以满足涂层厚度所需送粉速率。
2）激光熔覆工艺参数。
聚焦镜f = 3.5 mm *1 mm。
熔覆功率P=4000W。
熔覆扫描速度V=800mm/min。
熔覆厚度 1.2mm。
搭接率45%。
4、机械加工。
对激光熔覆硬质合金涂层采用金刚石或立方氮化硼进行磨削加工处理至要尺寸。
实施例2。
热轧棒线材裙板辊道激光熔覆制备WC硬质合涂层工艺，包括以下过程。
1.WC硬质合金激光熔覆材料的配制。
A、镍基合金为粘接相的化学成分。
碳0.45% 硅3.9% 硼2.3% 铬8.9% 铁2.6% 其余为镍。
B、碳化钨特征。
球状铸造碳化钨，成分碳4.5%、余量为钨。
C、粉末比例。
球状铸造碳化钨重量百数为60%; 镍基合金为粘接相重量百数为40%。
按上述材料及配比范围在电子天平上进行配制，并在专用混粉器进行混合4小时以上。
2、工作层机械加工及表面清理。
机械加工的目的是为了预留激光熔覆所需的工作层厚度，表面清理是保证涂层与基体结合强度的重要工序，油污等用溶剂或清洗剂清除，对锈层可用打磨或喷砂清除。
3、激光熔覆加工。
1）合金粉末的选择和自动送粉装置的调整。
选用上述比例粘接相、球状铸造碳化钨粉末，调节自动送粉装置送粉速率，以满足涂层厚度所需送粉速率。
2）激光熔覆工艺参数。
聚焦镜f = 10 mm *1 mm。
熔覆功率P=4000W。
熔覆扫描速度V=250mm/min。
熔覆厚度 1.5 mm。
搭接率40%。
4、机械加工。
对激光熔覆硬质合金涂层采用金刚石或立方氮化硼进行磨削加工处理至要尺寸。

Claims (1)

1.一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备WC硬质合涂层工艺方法，其特点是包括以下过程：
（1）.WC硬质合金激光熔覆材料的配制
A、镍基合金为粘接相的化学成分，
碳0.45% 硅3.9% 硼2.3% 铬8.9% 铁2.6% 其余为镍，
B、碳化钨特征
球状铸造碳化钨，成分碳4.5%、余量为钨，
C、粉末比例
球状铸造碳化钨重量百数为50%， 镍基合金为粘接相重量百数为50%，
按上述材料及配比范围在电子天平上进行配制，并在专用混粉器进行混合4小时以上；
（2）工作层机械加工及表面清理
机械加工的目的是为了预留激光熔覆所需的工作层厚度，表面清理是保证涂层与基体结合强度的重要工序，油污用溶剂或清洗剂清除，对锈层可用打磨或喷砂清除；
（3）激光熔覆加工
1）合金粉末的选择和自动送粉装置的调整
选用上述比例粘接相、球状铸造碳化钨粉末，调节自动送粉装置送粉速率，以满足涂层厚度所需送粉速率；
2）激光熔覆工艺参数
聚焦镜f = 3.5 mm *1 mm
熔覆功率P=4000W
熔覆扫描速度V=800mm/min
熔覆厚度 1.2mm
搭接率45% ；
（4）机械加工
对激光熔覆硬质合金涂层采用金刚石或立方氮化硼进行磨削加工处理至所需要尺寸。
CN201310265070.5A 2013-06-28 2013-06-28 一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备wc硬质合涂层工艺方法 Active CN104250810B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310265070.5A CN104250810B (zh) 2013-06-28 2013-06-28 一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备wc硬质合涂层工艺方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310265070.5A CN104250810B (zh) 2013-06-28 2013-06-28 一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备wc硬质合涂层工艺方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104250810A CN104250810A (zh) 2014-12-31
CN104250810B true CN104250810B (zh) 2016-09-28

Family

ID=52186051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310265070.5A Active CN104250810B (zh) 2013-06-28 2013-06-28 一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备wc硬质合涂层工艺方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104250810B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104451673B (zh) * 2015-01-14 2017-02-01 中国石油大学(华东) 一种同步超声振动辅助激光技术制备超高硬度熔覆层方法
CN108970442A (zh) * 2017-06-05 2018-12-11 自贡硬质合金有限责任公司 一种具有硬质合金涂层的矿浆高速搅拌器转子
CN108359983B (zh) * 2018-05-22 2021-01-01 苏州热工研究院有限公司 一种离心泵叶轮口环表面耐磨密封覆层及其制备方法
CN109954883B (zh) * 2019-03-12 2021-08-24 广东工业大学 带有三维骨架硬质合金基体的聚晶金刚石复合片制备方法
CN109825833A (zh) * 2019-04-12 2019-05-31 上海海事大学 一种稀土改性WC-Ni基涂层及其制备方法
CN111644570B (zh) * 2019-10-16 2021-10-26 襄阳振本传动设备有限公司 前后环轴承内圈生产方法
CN112144058A (zh) * 2020-09-24 2020-12-29 安徽中科春谷激光产业技术研究院有限公司 一种在工件基材表面熔覆碳化钨层的方法
CN113215566B (zh) * 2021-05-07 2022-01-25 常州市天河电器有限公司 一种高强度耐磨封闭型钢框架及其加工工艺
CN114908346A (zh) * 2022-04-19 2022-08-16 泽高新智造(广东)科技有限公司 一种冲压拉伸模具激光熔覆硬质合金强化方法
CN115161514A (zh) * 2022-04-29 2022-10-11 四川轻化工大学 强化轧辊辊面或轧辊孔型的高温耐磨复合冶金强化合金熔覆层及激光熔覆工艺
CN116641049A (zh) * 2023-04-19 2023-08-25 山东银亿汇峰智能制造有限公司 一种热轧带钢卷曲入口侧导轮及其制造和修复方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE509043C2 (sv) * 1996-09-05 1998-11-30 Sandvik Ab Användning av ett kompoundrör med ett yttre skikt av en Ni- legering för överhettare och avfallspannor
CN1932082A (zh) * 2006-10-12 2007-03-21 沈阳大陆激光成套设备有限公司 在结晶器表面激光快速熔覆制备耐磨抗热复合涂层工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN104250810A (zh) 2014-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104250810B (zh) 一种热轧棒材裙板辊道激光熔覆制备wc硬质合涂层工艺方法
CN102453902B (zh) 在高速线材辊环表面制备碳化钨硬质合金涂层的方法
CN102453897B (zh) 制造棒线材热轧辊碳化钨硬质合金耐磨涂层的方法
CN102465294B (zh) 一种大面积激光熔覆高硬度镍基合金材料的方法
CN102453904B (zh) 在电梯曳引轮轮槽表面激光熔覆制备耐磨涂层的方法
CN108707894B (zh) 一种激光熔覆自润滑耐磨钴基合金所用粉料及工艺方法
CN101519778B (zh) 一种穿孔顶头表面强化的激光熔覆方法
CN102453903B (zh) 在连铸辊表面制备抗热耐磨合金涂层的方法
CN101994114A (zh) 热轧无缝钢管轧机限动芯棒激光熔覆耐磨、抗热疲劳合金涂层工艺
CN102453901B (zh) 在石油钻杆表面制备wc硬质合金耐磨带的方法
CN102465291B (zh) 采用激光熔覆技术制备扁头套自润滑耐磨层的方法
CN104975288B (zh) 一种拉矫辊的快速再制造方法
CN103418923A (zh) 一种磨损轧辊的堆焊修复方法
CN103820780A (zh) 轧辊表面耐磨涂层的制备方法
CN105779861B (zh) 一种耐磨高钒氮高速钢型钢轧辊及其制造方法
CN103361642A (zh) 一种等离子熔覆梯度耐磨层及制备工艺
CN102000621A (zh) 一种用于破碎石英类岩石的破碎机锤头及其制作方法
CN112831783B (zh) 镍基耐磨合金粉以及在钢基材表面熔覆耐磨涂层的方法
CN103194749A (zh) 一种制备输送辊道表面抗热耐磨合金涂层的方法
CN102212771A (zh) 一种模具钢基体碳化钨增强复合材料强化层及制备工艺
CN104250806A (zh) 棒材kocks定径机卡盘表面激光熔覆制备耐磨涂层的方法
CN105525230A (zh) 一种用高速钢W18Cr4Nb为材料的刀具制造方法
CN104532131B (zh) 一种提升轧机切分轮使用寿命的方法
CN104250805A (zh) 一种在棒材轧机导卫辊表面激光熔覆制备耐磨抗热涂层的方法
CN103302286A (zh) 专用于车刀激光熔覆的钴基金属陶瓷合金粉末

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20141231

Assignee: SHENYANG DALU LASER FLEXIBLE MANUFACTURE TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: Shenyang Dalu Laser Complete Equipment Co.,Ltd.

Contract record no.: X2023210000143

Denomination of invention: A Process Method for Preparing WC Hard Composite Coating by Laser Cladding on the Roller Deck of Hot Rolled Bar Skirt Plate

Granted publication date: 20160928

License type: Common License

Record date: 20230927