CN104438339A - 一种轧辊修复层及修复轧辊的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种轧辊修复层及修复轧辊的方法，轧辊修复层，从基体表面往外依次热喷涂为金属层、金属-陶瓷复合层和陶瓷层；修复轧辊的方法，包括对基体进行清洗、除油、除锈和表面粗化的步骤，在基体表面采用热喷涂方法逐层涂制金属层、金属-陶瓷复合层、陶瓷层的步骤和对修复层进行磨削加工至轧辊精度的步骤。使用本发明修复层对轧辊进行修复，具有综合成本较低、制备简单、效果显著、适于大规模生产的优点，可替代目前广泛使用的堆焊工艺，显著延长轧辊的使用寿命。同时该技术还是符合国家循环经济和可持续发展战略的绿色制造技术，具有广阔的应用前景与经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及轧辊表面处理技术领域，尤其涉及轧辊修复技术。
背景技术
我国是钢铁生产和消费的大国，其中轧材占85%-90％左右。轧辊是使（轧材）金属产生塑性变形的工具，是轧钢厂轧钢机上的重要零件，通常使用一对或一组轧辊滚动时产生的压力来轧碾钢材。它主要承受轧制时的动静载荷，磨损和温度变化的影响。轧辊是轧机必不可少的配件，也是影响轧钢生产成本和效率的一个重要因素。轧辊的质量直接影响到轧辊的消耗量和生产成本。随着轧辊投入使用的时间推移，磨损在所难免，磨损改变了工作辊的初始辊形，恶化了辊面质量，给产品的质量控制带来了很大的困难。
从轧辊的工作环境分析：冷轧辊在工作过程中要承受很大的轧制应力，加上轧件的焊缝、夹杂、边裂等问题，容易导致瞬间高温，使冷轧辊受到强烈热冲击造成划伤、裂纹、粘辊、剥落甚至轧辊断裂等；热轧辊由于处在一个较高的轧制温度，且工作时存在较大的挤压冲击力，冷热交替产生热疲劳裂纹等，主要的失效形式有热龟裂和剥落、辊身表面磨损、轧辊断裂、过回火和蠕变、缠辊，失效面几乎覆盖整个工作层面。冷、热轧辊最普遍的失效形式都是辊面剥落和磨损，其中磨损比例更大。
目前，在一般钢铁企业，轧辊由于磨损需要修复时，多采用车削或磨削方式修正辊型。这种方式对提高轧辊寿命意义不大，只是一种“补救”措施。通常，一套轧辊轧制一个工作周期后，就要对其外圆进行修磨，经修磨后其轧制量会大大下降，且大约修磨3~5次后外圆过小，整套轧辊将彻底报废。因此为了提高轧辊质量和使用寿命，对轧辊表面进行修复和强化具有重要的经济意义。
热喷涂是一种常用的材料表面处理技术，采用热喷涂方法可以在轧辊表面制备出耐高温抗摩擦和腐蚀性能优良的涂层，且热喷涂具有不受工件尺寸和施工场所的限制、沉积效率较高以及对基体材料的热影响小的特点，既可用于新轧辊的磨损防护，也是一种报废轧辊的修复技术，综合成本较低。
在实现本发明过程中，发明人发现目前国内外在轧辊修复和制造领域，热喷涂技术还没有得到广泛的应用，主要的原因是还没有能够有效解决轧辊上热喷涂制备超厚涂层和服役过程中涂层易脱离等问题。
发明内容
鉴于此，本发明目的在于提供用于修复轧辊的，服役过程中不易脱离的修复层，该修复层性价比高，具有优异的基体结合强度、抗高温磨损性和耐腐蚀性，能够提高轧辊的使用性能，有效延长轧辊的使用寿命。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是，提供一种轧辊修复层，将特定的材料逐层热喷涂到轧辊基体表面制备而成，从基体表面往外依次热喷涂金属层、金属-陶瓷复合层和陶瓷层；
金属层：由金属材料热喷涂到基体表面而成，该金属材料为NiCr、NiCrBSi、NiAl、NiCrAl、316L、NiCrBSiFe、NiCrBSiMoFe中的任意一种；
陶瓷层：由陶瓷材料热喷涂到金属-陶瓷复合层表面而成，该陶瓷材料为Cr3C2、WC、Cr2O3、Al2O3、ZrO2、TiO2中的任意一种；
金属-陶瓷复合层：由金属材料和陶瓷材料的混合物热喷涂到金属层表面而成，该混合物是由使用的金属材料和陶瓷材料按照预设比例混合而成。现有技术中，轧辊基体材料包括以下几种：GCr15、40Cr、38CrMoAl、34CrAlNi和31CrMo12，本发明轧辊修复层至少可以以这些基材为基础，在其上热喷涂制作修复层。
进一步地，所述混合物中金属材料与陶瓷材料的质量比为10~30：70~90。
进一步地，所述金属层的厚度为100μm~300μm，金属-陶瓷复合层的厚度为1000μm~3000μm，陶瓷层的厚度为200μm~400μm。
本发明还提供了一种利用前述的轧辊修复层修复轧辊的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1）：对基体进行清洗、除油、除锈和表面粗化；
步骤2）：在经步骤1）处理的基体表面采用热喷涂方法制备金属层；
步骤3）：在步骤2）得到的金属层表面采用热喷涂方法制备金属-陶瓷复合层；
步骤4）：在步骤3）得到的金属-陶瓷复合层表面采用热喷涂方法制备陶瓷层；
步骤5）：对修复层进行磨削加工至轧辊精度；
步骤1）与步骤2）之间、步骤2）与步骤3）之间以及步骤3）与步骤4）之间的间隔时间不超过2h。现有技术中，表面粗化方法包括喷砂、车螺纹、滚花或电拉毛。
进一步地，所述热喷涂方法包括超音速火焰喷涂、爆炸喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂、电弧喷涂，步骤2）至步骤4）中热喷涂方法相同、部分相同或完全不同。
优选地，步骤2）中，热喷涂方法为超音速火焰喷涂，喷涂参数为：助燃气压力16~20bar、流量300~800slpm，燃气压力3~6bar、流量50~70slpm，辅助气压力5~8bar、流量300~500slpm，送粉气压力3~9bar、流量10~20slpm、送粉速率40~150g/min，喷涂距离150~300mm。
优选地，步骤3）中，热喷涂方法为超音速火焰喷涂，喷涂参数为：助燃气压力18~22bar、流量500~1000slpm，燃气压力4~8bar、流量60~90slpm，辅助气压力6~8bar、流量350~550slpm，送粉气压力3~9bar、流量10~20slpm、送粉速率为30~120g/min，喷涂距离为200~350mm。
优选地，所述助燃气为O2，所述燃气为丙烷或C2H2，所述辅助气为空气，所述送粉气为N2。
优选地，步骤4）中，热喷涂方法为等离子喷涂，喷涂参数为：主气压力3~5bar、流量30~50 slpm，辅气压力1~3bar、流量2~4 slpm，送粉气压力0.5~1bar、流量2~4 slpm、送粉速率为20~100g/min；喷涂过程中电流450~650 A、电压50~60 V，喷涂距离为100~120 mm。
优选地，所述主气为Ar、所述辅气为H2，所述送粉气为Ar。
与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：
使用本发明修复层对轧辊进行修复，具有综合成本较低、制备简单、效果显著、适于大规模生产的优点，可替代目前广泛使用的堆焊工艺，显著延长轧辊的使用寿命。同时该技术还是符合国家循环经济和可持续发展战略的绿色制造技术，具有广阔的应用前景与经济效益。
本发明采用热喷涂方法制备的报废轧辊表面修复层是由金属层、金属-陶瓷复合层和陶瓷层组成，与目前常用的轧辊修复技术相比，具有如下优点：
（1）陶瓷涂层硬度高，耐高温磨损性能良好，能较好地承受轧辊工作时遭受的剧烈摩擦磨损；金属涂层与轧辊表面的结合强度高，可有效防止使用过程中热喷涂修复层的脱落；同时，金属-陶瓷复合涂层位于金属涂层和陶瓷涂层之间，能够有效防止金属和陶瓷由于热膨胀系数的差异而导致的热应力失配。因此，三层涂层的有机结合可实现热喷涂超厚涂层的制备，便于恢复轧辊尺寸，保证了热喷涂技术在轧辊修复领域的成功应用，所制备的修复层具有优异的基体结合强度、抗高温摩擦磨损性与耐腐蚀性，能够极大地提高轧辊的使用性能，显著延长其使用寿命。
（2）该技术所涉及的设备和工艺简单，易于操作，涂层沉积效率高，且不受轧辊尺寸和施工场所的限制，适于大型轧辊的修复，对轧辊的热影响小，既可用于报废轧辊的修复，也可用于新轧辊的磨损防护。
为了表征本发明轧辊表面修复层的性能，利用荧光金相显微镜、表面轮廓仪、拉伸试验机和显微硬度计对所得到的涂层样品进行表征，以下是具体的性能测试方法。
（1）涂层显微硬度测试方法：
将涂层样品的横截面镶嵌后抛光，采用数显硬度计测量涂层横截面的显微硬度，所加载荷为300g，保压时间为10s。硬度计算公式为：
Hv=2P/d2*sin(a/2)，
式中：P——所加载荷；
d——压痕对角线长度；
α——正方形四棱角锥体压头两相对面夹角（规定为136°）。
每个试样测试5个点，最后的硬度取其平均值。
（2）涂层结合强度测试方法：
该性能测试根据国标G98642-88（热喷涂层结合强度的测定）进行。拉伸试样的材质是普通的Q235钢，经车削加工成直径为25.4mm，高度为30mm的圆柱形标准试样。具体试验步骤如下：将试样对偶件A、B喷砂处理，将试件端面A均匀地喷上本发明的热喷涂复合涂层，然后用E-7胶将试件A、B件粘合，并将A试件置于B试件之上，使其同轴，经过100℃、1h加热固化以后，将试件夹在材料万能试验机夹具上，以1mm/min的速度进行拉伸，记下拉断时所施加的载荷大小，同时观察拉断时，试件端面涂层的剥落情况。每种涂层进行五次以上的拉伸测试，结合强度取其平均值。
（3）表面粗糙度测试方法：
利用表面轮廓仪的金刚石触针沿被测表面缓慢滑行，金刚石触针的上下位移量由电学式长度传感器转换为电信号，经放大、滤波、计算后由显示仪表指示出表面粗糙度数值，也可利用表面轮廓仪的记录器记录被测截面轮廓曲线。测量原始涂层和经过粗磨的涂层的表面粗糙度，并进行比较。
附图说明
图1是本发明实施例1中制得的修复层抛光后的表面荧光显微形貌图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例进行说明。
实施例1
本实施例中，以报废轧辊为基体，在基体表面制备修复层，该修复层从基体表面往外依次是由NiAl涂层，NiAl-Cr2O3复合涂层和Cr2O3涂层组成。本实施例中，NiAl涂层厚度为100μm，NiAl-Cr2O3复合涂层厚度为800μm，Cr2O3涂层厚度为200μm。
NiAl涂层是由市售15~45μm的NiAl粉末经热喷涂方法制备而得，Cr2O3涂层是由市售20~60μm的Cr2O3粉末经热喷涂方法制备而得，NiAl-Cr2O3复合涂层是将上述的NiAl和Cr2O3粉末按照质量比15:85混合，采用热喷涂方法制备而得。
该修复层的具体制备方法如下：
喷涂前，将基体进行清洗、除油除锈后采用20目合金砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求。
首先采用超音速火焰喷涂方法喷涂NiAl涂层，按照以下参数控制超音速火焰喷涂枪： 助燃气O2、燃气丙烷和压缩空气的压力分别为10bar、6bar、7bar，流量分别为240slpm、70slpm、380slpm，送粉气N2流量为15slpm，粉末输送速率为40g/min，喷涂距离为250mm。
然后同样采用超音速火焰喷涂方法喷涂NiAl-Cr2O3复合涂层，按照以下参数控制超音速火焰喷涂枪：助燃气O2、燃气丙烷和压缩空气的压力分别为10bar、6bar、7bar，流量分别为300slpm、80slpm、400slpm，送粉气N2流量为20slpm，粉末输送速率为45g/min，喷涂距离为300mm。
最后喷涂Cr2O3涂层，采用等离子喷涂方法，控制喷涂参数为：主气Ar和辅气H2的压力分别为4bar、和2bar，流量分别为 40 slpm和3 slpm；送粉气Ar压力为0.5bar，流量为3 slpm，送粉速率为40g/min；喷涂过程中电流为600 A，电压为50 V，喷涂距离为110 mm。
对本实施例制备得到的基体表面的修复层进行如下性能测试：
1. 涂层显微硬度：利用涂层显微硬度测试方法测得Cr2O3涂层的平均硬度为1499.1 HV（78.6 HRC）。
2. 涂层表面粗糙度：利用表面轮廓仪分别记录原始涂层表面轮廓曲线与抛光后涂层，测得原始涂层表面粗糙度约为Ra=1.30~1.80μm，抛光后涂层的平均表面粗糙度约为Ra=0.2μm。
3. 涂层结合强度：利用涂层结合强度测试方法，经拉伸试验测得涂层在E7胶结合处拉断，结果表明涂层的结合强度大于70MPa。
图1是本实施例中制得的修复层的金相组织图，由图可见，涂层的显微组织十分致密均匀，无微裂纹和孔隙等缺陷存在，这是修复层具有较高硬度和结合强度的原因。
实施例2
本实施例中，以报废轧辊为基体，在基体表面制备修复层，该修复层从基体表面往外依次是由NiCrBSiFe涂层，NiCrBSiFe-Cr2O3复合涂层和Cr2O3涂层组成。本实施例中，NiCrBSiFe涂层厚度为90μm，NiCrBSiFe-Cr2O3复合涂层厚度为850μm，Cr2O3涂层厚度为200μm。
NiCrBSiFe涂层是由市售15~45μm的NiCrBSiFe粉末经热喷涂方法制备而得，Cr2O3涂层是由市售20~60μm的Cr2O3粉末经热喷涂方法制备而得，NiCrBSiFe-Cr2O3复合涂层是将上述的NiCrBSiFe和Cr2O3粉末按照质量比20:80混合，采用热喷涂方法制备而得。
上述修复层的具体制备方法与实施例1中的制备方法相同，所不同的是，粉末分别是NiCrBSiFe与Cr2O3粉末，得到基体表面的修复层。
对本实施例制备得到的基体表面的修复层进行如下性能测试：
1. 涂层显微硬度：利用涂层显微硬度测试方法测得Cr2O3涂层的平均硬度为1340.1 HV（76.5 HRC）。
2. 利用表面轮廓仪分别记录原始涂层表面轮廓曲线与抛光后涂层，测得原始涂层表面粗糙度约为Ra=1.40~1.95μm，抛光后涂层的平均表面粗糙度约为Ra=0.17μm。
3. 涂层结合强度：利用涂层结合强度测试方法，经拉伸试验测得涂层在E7胶结合处拉断，结果表明涂层的结合强度大于70MPa。
实施例3
本实施例中，以报废轧辊为基体，在基体表面制备修复层，该修复层从基体表面往外依次是由NiAl涂层，NiAl-Cr3C2复合涂层和Cr3C2涂层组成。NiAl涂层厚度为110μm，NiAl- Cr3C2复合涂层厚度为850μm，Cr3C2涂层厚度为250μm。
NiAl涂层是由市售15~45μm的NiAl粉末经热喷涂方法制备而得，Cr3C2涂层是由市售15~45μm的Cr3C2粉末经热喷涂方法制备而得，NiAl-Cr3C2复合涂层是将上述的NiAl和Cr3C2粉末按照质量比20:80混合，采用热喷涂方法制备而得。
上述修复层的具体制备方法与实施例1中的制备方法相同，所不同的是，粉末分别是NiAl和Cr3C2粉末，得到基体表面的修复层。
对上述制备得到的基体表面的修复层进行如下性能测试：
1. 涂层显微硬度：利用涂层显微硬度测试方法测得Cr3C2涂层的平均硬度为1215.1HV（74.4HRC）。
2. 利用表面轮廓仪分别记录原始涂层表面轮廓曲线与抛光后涂层，测得原始涂层表面粗糙度约为Ra=2.30~2.80μm，抛光后涂层的平均表面粗糙度约为Ra=0.25μm。
3. 涂层结合强度：利用涂层结合强度测试方法，经拉伸试验测得涂层在E7胶结合处拉断，结果表明涂层的结合强度大于70MPa。
实施例4
本实施例中，以报废轧辊为基体，在基体表面制备修复层，该修复层从基体表面往外依次是由NiCrAl涂层，NiCrAl-WC复合涂层和WC涂层组成。NiCrAl涂层厚度为80μm，NiCrAl-WC复合涂层厚度为950μm，WC涂层厚度为200μm。
NiCrAl涂层是由市售15~45μm的NiCrAl粉末经热喷涂方法制备而得，WC涂层是由市售20~60μm的WC粉末经热喷涂方法制备而得，NiCrAl-WC复合涂层是将上述的NiCrAl和WC粉末按照质量比12:88混合，采用热喷涂方法制备而得。
上述修复层的具体制备方法与实施例1中的制备方法相同，所不同的是，粉末分别是NiCrAl与WC粉末，得到基体表面的修复层。
对上述制备得到的基体表面的修复层进行如下性能测试：
1. 涂层显微硬度：利用涂层显微硬度测试方法测得WC涂层的平均硬度为1335.1 HV（76.4 HRC）。
2. 利用表面轮廓仪分别记录原始涂层表面轮廓曲线与抛光后涂层，测得原始涂层表面粗糙度约为Ra=2.18~2.79μm，抛光后涂层的平均表面粗糙度约为Ra=0.18μm。
3. 涂层结合强度：利用涂层结合强度测试方法，经拉伸试验测得涂层在E7胶结合处拉断，结果表明涂层的结合强度大于70MPa。
实施例5
本实施例中，以报废轧辊为基体，在基体表面制备修复层，与实施例1相同，该修复层从基体表面往外依次是由NiAl涂层，NiAl-Cr2O3复合涂层和Cr2O3涂层组成。NiAl涂层厚度为100μm，NiAl-Cr2O3复合涂层厚度为800μm，Cr2O3涂层厚度为200μm。
NiAl涂层是由市售15~45μm的NiAl粉末经热喷涂方法制备而得，Cr2O3涂层是由市售20~60μm的Cr2O3粉末经热喷涂方法制备而得，NiAl-Cr2O3复合涂层是将上述的NiAl和Cr2O3粉末按照质量比15:85混合，采用热喷涂方法制备而得。
该修复层的具体制备方法如下：
喷涂前，将基体进行清洗、除油除锈后采用20目合金砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求。
首先喷涂NiAl涂层，采用爆炸喷涂方法，控制爆炸喷涂枪的喷涂参数为：助燃气O2、燃气C2H2和送粉气N2的压力分别为11.5bar、12bar和11.5bar，流量分别为55slpm、26slpm和25slpm，送粉速率为45g/min，喷涂距离为180mm。
然后喷涂NiAl-Cr2O3复合涂层，同样采用爆炸喷涂方法，控制喷涂参数为：助燃气O2、燃气C2H2和送粉气N2的压力分别为11.5bar、12bar和11.5bar，流量分别为76slpm、36slpm和25slpm，送粉速率为60g/min，喷涂距离为180mm。
最后喷涂Cr2O3涂层，采用等离子喷涂方法，控制喷涂参数为：主气Ar和辅气H2的压力分别为4bar、和2bar，流量分别为 40 slpm和3 slpm；送粉气Ar压力为0.5bar，流量为3 slpm，送粉速率为40g/min；喷涂过程中电流为600 A，电压为50 V，喷涂距离为110 mm。
对上述制备得到的基体表面的修复层进行如下性能测试：
1. 涂层显微硬度：利用涂层显微硬度测试方法测得Cr2O3涂层的平均硬度为1359.2 HV（76.7 HRC）。
2. 涂层表面粗糙度：利用表面轮廓仪分别记录原始涂层表面轮廓曲线与抛光后涂层，测得原始涂层表面粗糙度约为Ra=1.45~1.95μm，抛光后涂层的平均表面粗糙度约为Ra=0.16μm。
3. 涂层结合强度：利用涂层结合强度测试方法，经拉伸试验测得涂层在E7胶结合处拉断，结果表明涂层的结合强度大于70MPa。
实施例6
本实施例中，以报废轧辊为基体，在基体表面制备修复层，该修复层从基体表面往外依次是由NiAl涂层，NiAl-Cr2O3复合涂层和Cr2O3涂层组成。NiAl涂层厚度为100μm，NiAl-Cr2O3复合涂层厚度为800μm，Cr2O3涂层厚度为200μm。
NiAl涂层是由市售15~45μm的NiAl粉末经热喷涂方法制备而得，Cr2O3涂层是由市售20~60μm的Cr2O3粉末经热喷涂方法制备而得，NiAl-Cr2O3复合涂层是将上述的NiAl和Cr2O3粉末按照质量比15:85混合，采用热喷涂方法制备而得。
该修复层的具体制备方法如下：
喷涂前，将基体进行清洗、除油除锈后采用20目合金砂进行表面喷砂预处理，使其粗糙度达到喷涂要求；
首先喷涂NiAl涂层，采用火焰喷涂方法，控制火焰喷涂枪的喷涂参数为：助燃气O2、燃气C2H2和压缩空气的压力分别为5bar、1bar和6bar，流量分别为80slpm、40slpm和180slpm，送粉速率为45g/min，喷涂距离为120mm。
然后喷涂NiAl-Cr2O3复合涂层，采用超音速火焰喷涂方法，控制喷涂参数为：助燃气O2、燃气丙烷和压缩空气的压力分别为10bar、6bar、7bar，流量分别为400slpm、85slpm、400slpm，送粉气N2流量为20slpm，粉末输送速率为45g/min，喷涂距离为250mm。
最后喷涂Cr2O3涂层，采用等离子喷涂方法，控制喷涂参数为：主气Ar和辅气H2的压力分别为4bar、和2bar，流量分别为 45 slpm和5 slpm；送粉气Ar压力为0.5bar，流量为3 slpm，送粉速率为40g/min；喷涂过程中电流为650 A，电压为55 V，喷涂距离为110 mm。
对上述制备得到的基体表面的修复层进行如下性能测试：
1. 涂层显微硬度：利用涂层显微硬度测试方法测得Cr2O3涂层的平均硬度为1261.2 HV（75.2 HRC）。
2. 涂层表面粗糙度：利用表面轮廓仪分别记录原始涂层表面轮廓曲线与抛光后涂层，测得原始涂层表面粗糙度约为Ra=1.57~2.46μm，抛光后涂层的平均表面粗糙度约为Ra=0.25μm。
3. 涂层结合强度：利用涂层结合强度测试方法，经拉伸试验测得涂层的结合强度为64MPa。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种轧辊修复层，其特征在于，将特定的材料逐层热喷涂到轧辊基体表面制备而成，从基体表面往外依次热喷涂金属层、金属-陶瓷复合层和陶瓷层；
金属层：由金属材料热喷涂到基体表面而成，该金属材料为NiCr、NiCrBSi、NiAl、NiCrAl、316L、NiCrBSiFe、NiCrBSiMoFe中的任意一种；
陶瓷层：由陶瓷材料热喷涂到金属-陶瓷复合层表面而成，该陶瓷材料为Cr3C2、WC、Cr2O3、Al2O3、ZrO2、TiO2中的任意一种；
金属-陶瓷复合层：由金属材料和陶瓷材料的混合物热喷涂到金属层表面而成，该混合物是由使用的金属材料和陶瓷材料按照预设比例混合而成。
2.根据权利要求1所述的轧辊修复材料，其特征在于，所述混合物中金属材料与陶瓷材料的质量比为10~30：70~90。
3.根据权利要求1所述的轧辊修复材料，其特征在于，所述金属层的厚度为100μm~300μm，金属-陶瓷复合层的厚度为1000μm~3000μm，陶瓷层的厚度为200μm~400μm。
4.一种利用1至3任一权利要求所述的轧辊修复层修复轧辊的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1）：对基体进行清洗、除油、除锈和表面粗化；
步骤2）：在经步骤1）处理的基体表面采用热喷涂方法制备金属层；
步骤3）：在步骤2）得到的金属层表面采用热喷涂方法制备金属-陶瓷复合层；
步骤4）：在步骤3）得到的金属-陶瓷复合层表面采用热喷涂方法制备陶瓷层；
步骤5）：对修复层进行磨削加工至轧辊精度；
步骤1）与步骤2）之间、步骤2）与步骤3）之间以及步骤3）与步骤4）之间的间隔时间不超过2h。
5.根据权利要求4所述的修复轧辊的方法，其特征在于，所述热喷涂方法包括超音速火焰喷涂、爆炸喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂、电弧喷涂，步骤2）至步骤4）中热喷涂方法相同、部分相同或完全不同。
6.根据权利要求4所述的修复轧辊的方法，其特征在于，步骤2）中，热喷涂方法为超音速火焰喷涂，喷涂参数为：助燃气压力16~20bar、流量300~800slpm，燃气压力3~6bar、流量50~70slpm，辅助气压力5~8bar、流量300~500slpm，送粉气压力3~9bar、流量10~20slpm、送粉速率40~150g/min，喷涂距离150~300mm。
7.根据权利要求4所述的修复轧辊的方法，其特征在于，步骤3）中，热喷涂方法为超音速火焰喷涂，喷涂参数为：助燃气压力18~22bar、流量500~1000slpm，燃气压力4~8bar、流量60~90slpm，辅助气压力6~8bar、流量350~550slpm，送粉气压力3~9bar、流量10~20slpm、送粉速率为30~120g/min，喷涂距离为200~350mm。
8.根据权利要求6或7所述的修复轧辊的方法，其特征在于，所述助燃气为O2，所述燃气为丙烷或C2H2，所述辅助气为空气，所述送粉气为N2。
9.根据权利要求4所述的修复轧辊的方法，其特征在于，步骤4）中，热喷涂方法为等离子喷涂，喷涂参数为：主气压力3~5bar、流量30~50 slpm，辅气压力1~3bar、流量2~4 slpm，送粉气压力0.5~1bar、流量2~4 slpm、送粉速率为20~100g/min；喷涂过程中电流450~650 A、电压50~60 V，喷涂距离为100~120 mm。
10.根据权利要求9所述的修复轧辊的方法，其特征在于，所述主气为Ar、所述辅气为H2，所述送粉气为Ar。
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