CN104846365A - 一种钢圈的激光热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢圈的激光热处理工艺，包括：(1)预处理；(2)探伤确定区域；(3)观察并测量钢圈表面所修复的范围，根据测量结果在控制柜进行编程，编写到PLC控制系统中；(4)打开气源，输出二氧化碳、氮气、氦气；(5)打开激光器，调节光斑宽度为9mm，厚度为0.5mm，并采用WC-12Co纳米材料作为熔覆材料；(6)后期处理。本发明采用激光熔覆的方法，将按照特定配比制成的WC-12Co纳米材料熔覆在钢圈的表面形成熔覆层，在实现对钢圈修复的同时，改善了钢圈的机械性能，即硬度、耐磨性、韧性都得以提升，实现了钢圈的再制造，避免了资源的浪费，节约了设备的维护和使用成本。

Description

一种钢圈的激光热处理工艺
技术领域
本发明涉及热处理技术领域，具体的说是一种钢圈的激光热处理工艺。
背景技术
钢圈是拉丝机上用来拉铜线的部件，使用时，铜线会在一排钢圈上缠绕着，在拉丝的过程中，会对钢圈产生一定的磨损，影响到铜线的拉丝成型的效果和质量。则需要及时的更换钢圈，以保证生产加工的质量，拆卸钢圈时，需要将整机停止工作，影响到了铜线的正常拉丝成型加工，降低了工厂的生产效益，且拆卸后更换上新的钢圈成本较高，仍需要定期的更换，维护成本较高；拆下的磨损的钢圈并未回收利用，导致严重的资源浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种钢圈的激光热处理工艺，针对磨损后的钢圈进行进一步的处理，以确保再制造后的钢圈符合使用的性能需求，实现了钢圈的回收再利用，使得加工出的铜线符合使用要求，避免了资源的浪费。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种钢圈的激光热处理工艺，包括：
(1)预处理：除去钢圈表面的油污、锈斑；
(2)探伤确定区域：采用X射线探伤对清洗干净的钢圈表面进行探伤，以确定熔覆区域；
(3)观察并测量钢圈表面所修复的范围，根据测量结果在控制柜进行编程，使扫面速度控制在17mm/s，钢圈的转速控制在850r/h，编写到PLC控制系统中；
(4)打开气源，输出二氧化碳、氮气、氦气，并把气体的输出量调整为二氧化碳︰氮气︰氦气＝1︰1︰20，同时调控气体压力：二氧化碳不低于0.6MPa，氦气不低于0.45MPa，氮气不低于0.3MPa，这些气体作为保护气体，在激光熔覆的过程中，处于高温的熔覆层可以避免受到外界气体的氧化作用，确保了熔覆的质量和最终处理后的钢圈的性能；
(5)打开激光器，调节光斑宽度为9mm，厚度为0.5mm，并采用WC-12Co纳米材料作为熔覆材料，WC-12Co纳米材料制成的熔覆层，耐腐蚀、耐磨损和耐高温性能较好，可改善磨损后的钢圈性能，以延长钢圈的使用寿命；
(6)后期处理：采用金钢锉抛光处理，完成表面修复处理。
所述WC-12Co纳米材料包括以下组分：WC为85％，Co为12％，微量元素为3％。
所述微量元素包括C、Si、Mo、Ti、Al，所述C、Si、Mo、Ti、Al按照质量百分比为2.8︰3︰1︰2.2︰1的比例混合。本发明采用WC-12Co纳米材料，并按照特定的配比进行混合，再利用激光熔覆在钢圈的表面形成熔覆层，实现对磨损后的钢圈的修复，同时机械性能也得到改善，有助于延长钢圈的使用寿命。
本发明的有益效果是：本发明采用激光熔覆的方法，将按照特定配比制成的WC-12Co纳米材料熔覆在钢圈的表面形成熔覆层，在实现对钢圈修复的同时，改善了钢圈的机械性能，即硬度、耐磨性、韧性都得以提升，实现了钢圈的再制造，避免了资源的浪费，节约了设备的维护和使用成本。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一：一种钢圈的激光热处理工艺，包括：
(1)预处理：除去钢圈表面的油污、锈斑；
(2)探伤确定区域：采用X射线探伤对清洗干净的钢圈表面进行探伤，以确定熔覆区域；
(3)观察并测量钢圈表面所修复的范围，根据测量结果在控制柜进行编程，使扫面速度控制在17mm/s，钢圈的转速控制在850r/h，编写到PLC控制系统中；
(4)打开气源，输出二氧化碳、氮气、氦气，并把气体的输出量调整为二氧化碳︰氮气︰氦气＝1︰1︰20，同时调控气体压力：二氧化碳不低于0.6MPa，氦气不低于0.45MPa，氮气不低于0.3MPa，这些气体作为保护气体，在激光熔覆的过程中，处于高温的熔覆层可以避免受到外界气体的氧化作用，确保了熔覆的质量和最终处理后的钢圈的性能；
(5)打开激光器，调节光斑宽度为9mm，厚度为0.5mm，并采用WC-12Co纳米材料作为熔覆材料，WC-12Co纳米材料制成的熔覆层，耐腐蚀、耐磨损和耐高温性能较好，可改善磨损后的钢圈性能，以延长钢圈的使用寿命；
(6)后期处理：采用金钢锉抛光处理，完成表面修复处理。
所述WC-12Co纳米材料包括以下组分：WC为85％，Co为12％，微量元素为3％。
所述微量元素包括C、Si、Mo、Ti、Al，所述C、Si、Mo、Ti、Al按照质量百分比为2.8︰3︰1︰2.2︰1的比例混合。本发明采用WC-12Co纳米材料，并按照特定的配比进行混合，再利用激光熔覆在钢圈的表面形成熔覆层，实现对磨损后的钢圈的修复，同时机械性能也得到改善，有助于延长钢圈的使用寿命。
为了论证本发明的实际效果，特通过实验对实施例一实施后的钢圈进行检测，检测结果的数据如下：
硬度(HRC) 熔覆层密度(g/cm3)
74 14.7
由上述实验数据可知，经过激光熔覆后的钢圈，硬度可达HRC74，熔覆层的密度达14.7g/cm3，并在相同的实验条件和参数下进行了磨损量测试对比试验，试验数据如下：
测试前(g) 测试后(g) 损失(mg)
实施例一 76.3584 76.3578 0.6
对比组 69.8641 69.8498 14.3
其中，对比组为Q235制成的钢圈，Q235的磨损量为熔覆层的24倍，可见，采用激光熔覆后，齿圈的耐磨性能得到了极大的提升，从而在拉丝机上进行铜线的拉丝操作时，可延长钢圈的使用寿命，避免了因钢圈的耐磨性差而频繁更换钢圈，提高了铜线拉丝处理的效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受步骤实施例的限制，步骤实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种钢圈的激光热处理工艺，包括：
(1)预处理：除去钢圈表面的油污、锈斑；其特征在于：还包括：
(2)探伤确定区域：采用X射线探伤对清洗干净的钢圈表面进行探伤，以确定熔覆区域；
(3)观察并测量钢圈表面所修复的范围，根据测量结果在控制柜进行编程，使扫面速度控制在17mm/s，钢圈的转速控制在850r/h，编写到PLC控制系统中；
(4)打开气源，输出二氧化碳、氮气、氦气，并把气体的输出量调整为二氧化碳︰氮气︰氦气＝1︰1︰20，同时调控气体压力：二氧化碳不低于0.6MPa，氦气不低于0.45MPa，氮气不低于0.3MPa；
(5)打开激光器，调节光斑宽度为9mm，厚度为0.5mm，并采用WC-12Co纳米材料作为熔覆材料；
(6)后期处理：采用金钢锉抛光处理。
2.根据权利要求1所述的一种钢圈的激光热处理工艺，其特征在于：所述WC-12Co纳米材料包括以下组分：WC为85％，Co为12％，微量元素为3％。
3.根据权利要求2所述的一种钢圈的激光热处理工艺，其特征在于：所述微量元素包括C、Si、Mo、Ti、Al，所述C、Si、Mo、Ti、Al按照质量百分比为2.8︰3︰1︰2.2︰1的比例混合。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111005020A (zh) * 2019-12-10 2020-04-14 清华大学 避免液化裂纹的方法
CN113249718A (zh) * 2021-05-13 2021-08-13 清华大学 42CrMo齿圈的激光熔覆方法以及42CrMo齿圈

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854317A (zh) * 2005-04-19 2006-11-01 沈阳大陆激光技术有限公司 一种移动式激光熔覆现场加工合金粉末材料
CN101519778A (zh) * 2008-02-26 2009-09-02 宝山钢铁股份有限公司 一种穿孔顶头表面强化的激光熔覆方法
CN103290403A (zh) * 2012-02-24 2013-09-11 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种制备高含量wc增强合金粉末涂层的方法
CN104084748A (zh) * 2014-06-13 2014-10-08 唐山市丰南区天泽科技有限公司 一种环模的修复方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854317A (zh) * 2005-04-19 2006-11-01 沈阳大陆激光技术有限公司 一种移动式激光熔覆现场加工合金粉末材料
CN101519778A (zh) * 2008-02-26 2009-09-02 宝山钢铁股份有限公司 一种穿孔顶头表面强化的激光熔覆方法
CN103290403A (zh) * 2012-02-24 2013-09-11 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 一种制备高含量wc增强合金粉末涂层的方法
CN104084748A (zh) * 2014-06-13 2014-10-08 唐山市丰南区天泽科技有限公司 一种环模的修复方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙方红 等: "Q235钢表面金属陶瓷涂层熔覆技术的研究进展", 《材料保护》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111005020A (zh) * 2019-12-10 2020-04-14 清华大学 避免液化裂纹的方法
CN113249718A (zh) * 2021-05-13 2021-08-13 清华大学 42CrMo齿圈的激光熔覆方法以及42CrMo齿圈

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