CN106245024A - 一种提高轧辊轴颈耐磨性的方法 - Google Patents

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赵莉
陈志浩
黄仲佳
罗继华
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Abstract

本发明提供了一种提高轧辊轴颈耐磨性的方法，通过设计轧辊轴颈表面激光合金化涂层，提高轧辊轴颈的耐磨性能。与现有技术相比，本发明采用Ni30‑石墨材料形成合金化涂层，在熔覆合金化过程中，镍、铁、铝形成NiAl金属间化合物，镍铁形成合金涂层。合金化涂层中，镍铁合金中分布NiAL化合物，获得硬度、强度较高的耐磨涂层，涂层中复合石墨，石墨化学性能稳定在合金化过程中不会起到反应，起到润滑作用，在使用过程中，石墨可以降低摩擦系数，提高轧辊的运行顺畅，避免轴颈硬度提高导致轴套磨损加剧。

Description

一种提高轧辊轴颈耐磨性的方法
技术领域
本发明属于轧辊领域，具体涉及一种提高轧辊轴颈耐磨性的方法。
背景技术
轧辊在板材制备中应用的较为普遍，通常轴颈和轴套进行配套使用。轴颈和轴套之间形成相对滑动摩擦，导致滑动磨损。轴颈和轴套间转速随着加工进行会产生周期变速，在长期的变速传动过程中，轴颈和轴套之间的磨损较为严重，需要及时的更换轴套，以确保运动传递的平稳性，然而磨损后的轧辊轴颈导致轧辊报废，常常被丢弃，造成了资源的严重浪费，也增加了设备使用的成本。
现有技术中轧辊轴颈为低硬度部位，轴颈工作表面经过一段时间运行后，其表面磨成沟槽，影响轧辊使用效果。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的一种提高轧辊轴颈耐磨性的方法，通过设计轧辊轴颈表面激光合金化涂层，提高轧辊轴颈的耐磨性能。
本发明提供的一种提高轧辊轴颈耐磨性的方法，具体为：在轧辊轴颈上熔覆Ni30-石墨材料形成合金化涂层。
进一步的，合金化涂层采用激光同轴送粉的方法熔覆。
具体熔覆工艺为：激光工作距离，300mm；工作电流，30A；工作电压，60V；扫描速度，15mm/s；氩气气体流量，1.5L/min；激光焦点光斑，3×3mm。
进一步的，所述Ni30-石墨材料包括以下质量百分数的组分：Ni25-30％，石墨2.5-3.0％，铝元素2.5-3.5％，余量为铁元素。
进一步的，在熔覆合金化涂层之前，将轧辊轴颈进行脱脂、除油和除锈处理。表面的锈，以确保后续熔敷合金化涂层顺利进行。
进一步的，合金化涂层厚度2mm,宽度与轴套相匹配。
进一步的，在熔敷合金化涂层后，采用磨床进行磨光处理，表面粗糙度达到Ra32um。
本发明采用Ni30-石墨材料形成合金化涂层，在熔覆合金化过程中，镍、铁、铝形成NiAl金属间化合物，镍铁形成合金涂层。合金化涂层中，镍铁合金中分布NiAL化合物，获得硬度、强度较高的耐磨涂层，涂层中复合石墨，石墨化学性能稳定在合金化过程中不会起到反应，起到润滑作用，在使用过程中，石墨可以降低摩擦系数，提高轧辊的运行顺畅，避免轴颈硬度提高导致轴套磨损加剧。与现有技术相比，本发明中轧辊轴颈和轴套的摩擦系数降低，提高轧辊运行顺畅度；轴颈硬度提高，提高轧辊轴颈的耐磨度，提高其使用寿命；节约了大量维修时间，维修成本显著降低，成本进一步降低。
附图说明
图1为轴颈表面具有激光合金化涂层的轧辊；
1-辊身；2-辊颈；21-轴头；22-轴颈，轴颈部分为合金化涂层区域。
具体实施方式
实施例1
一种提高轧辊轴颈耐磨性的方法，包括以下工艺步骤：
(1)前期处理：
a)轴径表面脱脂、除油；
b)除锈：除去轴径表面的锈，以确保后续加工的顺利进行；
(2)轴颈合金化：采用激光同轴送粉熔敷设备在在轧辊轴颈上熔敷Ni30-石墨材料形成合金化涂层。
所述Ni30-石墨材料包括以下质量百分数的组分：Ni占25-30％，石墨占2.8％，铝元素3.2％，余量为铁元素。
合金化过程中，镍、铁、铝形成NiAl金属间化合物，镍铁形成合金涂层。
(3)后期处理：将合金化涂层抛光处理。
与原有轴径相比，激光熔覆Ni30-石墨涂的摩擦系数从0.8降低至0.2左右，具有更良好的减摩擦性能；磨损率也具有较大的改善，从原来0.2mg/m降低至0.05mg/m。

Claims (7)

1.一种提高轧辊轴颈耐磨性的方法，其特征在于，所述提高轧辊轴颈耐磨性的方法具体为：在轧辊轴颈上熔敷Ni30-石墨材料形成合金化涂层。
2.根据权利要求1所述的提高轧辊轴颈耐磨性的方法，其特征在于，合金化涂层采用激光同轴送粉的方法熔覆。
3.根据权利要求2所述的提高轧辊轴颈耐磨性的方法，其特征在于，具体熔覆工艺为：激光工作距离，300mm；工作电流，30A；工作电压，60V；扫描速度，15mm/s；氩气气体流量，1.5L/min；激光焦点光斑，3×3mm。
4.根据权利要求1所述的提高轧辊轴颈耐磨性的方法，其特征在于，所述Ni30-石墨材料包括以下质量百分数的组分：Ni 25-30％，石墨2.5-3.0％，铝元素2.5-3.5％，余量为铁元素。
5.根据权利要求1所述的提高轧辊轴颈耐磨性的方法，其特征在于，在熔覆合金化涂层之前，将轧辊轴颈进行脱脂、除油和除锈处理。
6.根据权利要求1所述的提高轧辊轴颈耐磨性的方法，其特征在于，合金化涂层厚度2mm,宽度与轴套相匹配。
7.根据权利要求1所述的提高轧辊轴颈耐磨性的方法，其特征在于，在熔敷合金化涂层后，采用磨床进行磨光处理，表面粗糙度达到Ra 32um。
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