CN110396689B - 一种激光熔覆强化离心辊的制备方法 - Google Patents

一种激光熔覆强化离心辊的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，其包括以下步骤：S1、对离心辊进行预处理：将加工好的离心辊沿着工作辊面进行车削，并对车削后表面进行清洗，去除氧化皮、杂质以及油污；S2、配制耐高温磨损耐岩浆冲刷的合金粉末；S3、将离心辊安装于大功率半导体激光器的加工机床上，通过激光扫描同步输送到位的合金粉末，利用合金粉末对离心辊工作辊面进行表面激光熔覆；S4、对激光熔覆层进行着色探伤，之后对激光熔覆层进行磨削加工；S5、将经过激光熔覆强化的离心辊包装待用。本发明采用激光数控加工系统，实现强化制备过程的自动化，保证了产品质量均一，其制备的强化离心辊使用寿命达到传统堆焊不锈钢离心辊的使用寿命3倍以上。

Description

一种激光熔覆强化离心辊的制备方法
技术领域
本发明涉及金属表面工程技术领域，特别是涉及一种激光熔覆强化离心辊的制备方法。
背景技术
岩棉、矿棉、硅酸铝板、矿渣棉行业中四辊离心机是核心设备之一，由于工况条件复杂，离心辊承受高温熔岩的冲蚀、烧蚀、磨损和高速热疲劳，寿命很短。
工作中，出炉的岩石熔体温度往往在1460摄氏度左右，熔体经流到离心辊中的工作辊时，温度在1300-1400摄氏度之间，采用堆焊不锈钢强化的离心辊寿命最高仅能达到72小时，传统堆焊强化的离心辊使用寿命短，直接影响岩棉、矿棉等生产线的连续生产，以及产品质量和企业成本。
如何提高四辊离心机中离心辊的耐高温磨损、耐岩浆冲刷、耐烧蚀性能，进而提高其使用寿命，成为关系岩棉、矿棉、硅酸铝板、矿渣棉等行业生产运行连续性、可靠性和安全性的关键问题之一。
激光熔覆技术是利用激光在金属基体上熔覆金属粉末来形成具有耐磨、耐热、抗氧化等功能的涂层。相比于传统的堆焊、等离子、喷焊等金属表面改性技术，激光熔覆技术具有以下优点：熔覆层在快速冷却和凝固的条件下，其组织一般具有平衡的组织结构，组织细化；熔覆层的稀释率低，一般在5-10％之间，热影响区小，工件变形小；熔覆层的粉末材料选择丰富，其内部的组织结构和性能方便调控；加工精度高，熔覆过程一般无接触，并且具有快速加工、无污染、成本低的优势。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，以解决现有技术存在的问题。其采用激光熔覆先进工艺，在离心辊表面制得激光熔覆合金层，具有优异的耐高温烧损、耐岩浆液流冲刷的性能。
具体地，本发明提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，包括以下步骤：
S1、对离心辊进行预处理：将加工好的离心辊沿着工作辊面进行车削，并对车削后表面进行清洗，去除氧化皮、杂质以及油污；
S2、配制耐高温磨损耐岩浆冲刷的合金粉末，合金粉末的各组分以及质量百分比分别为：C：0.20％-0.35％，Ni：16％-22％，Cr：4％-8％，Co：3.0％-7.2％，Al：0.2％-0.6％：WC 5.2％-5.5％，余量为Fe，粉末的粒度为135-325目；
S3、将离心辊安装于半导体激光器的加工机床上，通过激光扫描同步输送合金粉末，利用合金粉末对离心辊工作辊面进行表面激光熔覆；
S4、对激光熔覆层进行着色探伤，之后对激光熔覆层进行磨削加工；
S5、将经过激光熔覆强化的离心辊包装待用。
优选地，步骤S1中车削的单边车削量为1.0mm。
优选地，步骤S3中的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3000-3800W，矩形光斑的长度为14mm，矩形光斑的宽度为2mm，搭接率为30-50％，扫描速度V为500-800mm/min，保护气体为氩气，送粉速度为10.5-12.5g/m，送粉气流量为8L/min，激光熔覆合金层的厚度为1.5mm。
优选地，步骤S4中对激光熔覆层进行磨削加工，磨削加工的单边磨削量为0.5mm。
优选地，步骤S1中利用工业去污法对车削后表面进行清洗，去除氧化皮、杂质以及油污。
优选地，步骤S2中的所述合金粉末的组分及各组分的质量百分比分别为：
Fe：5％－11％，Si：1.2％－3.4％，Cr：33.5％－38.5％，C：0.25％-0.45％，W：2.0％－3.5％，余量为Ni。
优选地，所述合金粉末的各组分及质量百分比分别为：Fe：8.33％，Si：1.24％，Cr：35.23％，C：0.28％，W：2.2％，余量为Ni。
优选地，步骤S2中的所述合金粉末的组分及各组分的质量百分比分别为：
Al：0.80％－0.95％，Fe：2.20％－2.45％，Si：0.98％－1.36％，Cr：27.65％－29.40％，C：0.25％-0.45％，W：5.02％－5.56％，Yb：2.78％－2.95％，余量为Co。
优选地，所述合金粉末的质量百分比组成为：Al：0.85％，Fe：2.29％，Si：0.98％，Cr：27.74％，C：0.28％，W：5.40％，Yb：2.78％，余量为Co。
优选地，步骤S3中的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3200-3800W，搭接率为50％，扫描速度V为450-650mm/min，送粉气流量为8L/min，激光熔覆合金层的厚度为1.5mm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)本发明具有耐高温烧损、耐冲刷性能：本发明采用激光熔覆先进工艺，在离心辊表面制得激光熔覆合金层，具有优异的耐高温烧损、耐岩浆液流冲刷的性能。
2)本发明具有优秀的抗裂性能：本发明制得的激光熔覆合金层具有很强的抗开裂性能，通过合理的粉末配比，在工作中，随着温度的变化，表面不易开裂。
3)本发明中激光熔覆合金层与基体为冶金结合，稀释率低于8％，保证熔覆合金层品质不被基体稀释。
4)本发明采用激光数控加工系统，实现强化制备过程的自动化，保证了产品质量均一。并且，采用本发明方法制备的强化离心辊使用寿命达到传统堆焊不锈钢离心辊的使用寿命3倍以上。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，以解决现有技术存在的问题。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
本实施例提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，包括以下步骤：
1)将加工好的离心辊沿着工作辊面进行车削，其单边车削量为1.0mm。
2)采用工业酒精清洗车削后表面，去除氧化皮、杂质以及油污。
3)配制耐高温磨损耐液岩浆冲刷的合金粉末，各组分按照质量百分比分别为：C：0.25％，Ni：18％，Cr：6％，Co：3.2％，Al：0.4％，WC：5.5％，余量为Fe，粉末的粒度为135-325目。
4)将离心辊装卡于大功率的半导体激光加工机床上，通过激光扫描同步送粉输送到位的合金粉末，对离心辊工作辊面进行表面激光熔覆，具体工艺参数如下：半导体激光器功率P＝3800W，矩形光斑2×14mm，搭接率50％，扫描速度V＝800mm/min，保护气体：氩气，送粉速度：12.5g/m，送粉气流量为：8L/min，制备的激光熔覆合金层厚度为1.5mm。
5)对激光熔覆层进行着色探伤，确保熔覆层表面无裂纹等缺陷。
6)对激光熔覆层进行磨削加工，单边磨削量为0.5mm。
7)将经过激光熔覆强化的离心辊包装待用。
本实施例具有以下有益效果：采用本实施的工艺参数，对熔覆层和基体做硬度分析，测得熔覆合金层平均硬度为HRC42，制得了高寿命离心辊，实际使用寿命达到传统堆焊强化离心辊的3倍。
实施例二
本实施例提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，其包括以下步骤：
1)将加工好的离心辊沿着工作辊面进行车削，单边车削量为1.0mm。
2)采用工业酒精清洗车削后表面，去除氧化皮、杂质、油污。
3)配制耐高温磨损耐岩浆冲刷的合金粉末，各组分按照质量百分比分别为：C：0.20％，Ni：16％，Cr：4％，Co：3.0％，Al：0.2％，WC：5.2％，余量为Fe，粉末的粒度为135-325目。
4)将离心辊装卡于大功率半导体激光加工机床上，通过激光扫描同步送粉输送到位的合金粉末，对离心辊工作辊面进行表面激光熔覆，具体工艺参数如下：半导体激光器功率P＝3000W，矩形光斑2×14mm，搭接率30％，扫描速度V＝500mm/min，保护气体：氩气，送粉速度：10.5g/m，送粉气流量为：8L/min，制备的激光熔覆合金层厚度为1.5mm。
5)对激光熔覆层进行着色探伤，确保熔覆层表面无裂纹等缺陷。
6)对激光熔覆层进行磨削加工，单边磨削量为0.5mm。
7)将经过激光熔覆强化的离心辊包装待用。
实施例三
本实施例提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，包括以下步骤：
1)将加工好的离心辊沿着工作辊面进行车削，单边车削量为1.0mm。
2)采用工业酒精清洗车削后表面，去除氧化皮、杂质、油污。
3)配制耐高温磨损耐岩浆冲刷的合金粉末，各组分按照质量百分比分别为：C：0.35％，Ni：122％，Cr：8％，Co：7.2％，Al：0.6％，WC：5.5％，余量为Fe，粉末的粒度为135-325目。
4)将离心辊装卡于大功率半导体激光加工机床上，通过激光扫描同步送粉输送到位的合金粉末，对离心辊工作辊面进行表面激光熔覆，具体工艺参数如下：半导体激光器功率P＝3800W，矩形光斑2×14mm，搭接率50％，扫描速度V＝800mm/min，保护气体：氩气，送粉速度：12.5g/m，送粉气流量为：8L/min，制备的激光熔覆合金层厚度为1.5mm。
5)对激光熔覆层进行着色探伤，确保熔覆层表面无裂纹等缺陷。
6)对激光熔覆层进行磨削加工，单边磨削量为0.5mm。
7)将经过激光熔覆强化的离心辊包装待用。
实施例四
本实施例提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，包括以下步骤：
1)将加工好的离心辊沿着工作辊面进行车削，单边车削量为1.0mm。
2)采用工业酒精清洗车削后表面，去除氧化皮、杂质、油污。
3)配制耐高温磨损耐岩浆冲刷的合金粉末，各组分按照质量百分比分别为：C：0.23％，Ni：17％，Cr：6％，Co：3.6％，Al：0.4％，WC：5.3％，余量为Fe，粉末的粒度为135-325目。
4)将离心辊装卡于大功率半导体激光加工机床上，通过激光扫描同步送粉输送到位的合金粉末，对离心辊工作辊面进行表面激光熔覆，具体工艺参数如下：半导体激光器功率P＝3500W，矩形光斑2×14mm，搭接率30％，扫描速度V＝500mm/min，保护气体：氩气，送粉速度：11.5g/m，送粉气流量为：8L/min，制备的激光熔覆合金层厚度为1.5mm。
5)对激光熔覆层进行着色探伤，确保熔覆层表面无裂纹等缺陷。
6)对激光熔覆层进行磨削加工，单边磨削量为0.5mm。
7)将经过激光熔覆强化的离心辊包装待用。
实施例五
本实施例提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，包括以下步骤：
1)将加工好的离心辊沿着工作辊面进行车削，单边车削量1.0mm。
2)采用工业酒精清洗车削后表面，去除氧化皮、杂质、油污。
3)配制耐高温磨损耐岩浆冲刷的合金粉末，各组分按照质量百分比分别为：C：0.26％，Ni：19％，Cr：6％，Co：5.2％，Al：0.5％，WC：5.4％，余量为Fe，粉末的粒度为135-325目。
4)将离心辊装卡于大功率半导体激光加工机床上，通过激光扫描同步送粉输送到位的合金粉末，对离心辊工作辊面进行表面激光熔覆，具体工艺参数如下：半导体激光器功率P＝3600W，矩形光斑2×14mm，搭接率50％，扫描速度V＝700mm/min，保护气体：氩气，送粉速度：10.5g/m，送粉气流量为：8L/min，制备的激光熔覆合金层厚度为1.5mm。
5)对激光熔覆层进行着色探伤，确保熔覆层表面无裂纹等缺陷。
6)对激光熔覆层进行磨削加工，单边磨削量为0.5mm。
7)将经过激光熔覆强化的离心辊包装待用。
实施例六
本实施例提供一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，包括以下步骤：
1)将加工好的离心辊沿着工作辊面进行车削，单边车削量1.0mm。
2)采用工业酒精清洗车削后表面，去除氧化皮、杂质、油污。
3)配制耐高温磨损耐岩浆冲刷的合金粉末，各组分按照质量百分比分别为：C：0.30％，Ni：20％，Cr：6.5％，Co：5.2％，Al：0.5％，WC：5.5％，余量为Fe，粉末的粒度为135-325目。
4)将离心辊装卡于大功率半导体激光加工机床上，通过激光扫描同步送粉输送到位的合金粉末，对离心辊工作辊面进行表面激光熔覆，具体工艺参数如下：半导体激光器功率P＝3700W，矩形光斑2×14mm，搭接率350％，扫描速度V＝750mm/min，保护气体：氩气，送粉速度：12.5g/m，送粉气流量为：8L/min，制备的激光熔覆合金层厚度为1.5mm。
5)对激光熔覆层进行着色探伤，确保熔覆层表面无裂纹等缺陷。
6)对激光熔覆层进行磨削加工，单边磨削量为0.5mm。
7)将经过激光熔覆强化的离心辊包装待用。
实施例七
本发明提供一种激光熔覆粉末及激光熔覆方法，激光熔覆粉末组成如下：
所述激光熔覆粉末的质量百分比组成为：Fe：8.33％，Si：1.24％，Cr：35.23％，C：0.28％，W：2.2％，余量为Ni。
所述各组分为纯度大于99.9％的粉末，粒度为135－325目。
一种激光熔覆方法，该方法可以用来制备激光熔覆强化离心辊，其包括以下步骤：
S1、将工件安装于大功率半导体激光器的加工机床上；
S2、通过激光扫描同步对合金粉末进行送粉，利用合金粉末对工件工作面进行表面激光熔覆；
S3、对激光熔覆层进行着色探伤，之后对激光熔覆层进行磨削加工。
优选地，所述熔覆层的预制厚度为2.0－2.5mm。
优选地，激光熔覆的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3000-3800W，矩形光斑的长度为14mm，矩形光斑的宽度为2mm，搭接率为30-50％，扫描速度V为500-800mm/min，保护气体为氩气，送粉速度为10.5-12.5g/m，送粉气流量为8L/min，制备的激光熔覆合金层的厚度为1.5mm。
对上述配比及激光熔覆方法采用40Cr合金结构钢为基材进行实验，所述40Cr钢的化学成分为：
C Si Mn Cr Ni Cu
0.37-0.44％ 0.17-0.37％ 0.50-0.80％ 0.8-1.1％ ≤0.30％ ≤0.30％
实验结果如下(本次实验所采用的保护气体均为：氩气)：
连续多道搭接实验：
Figure BDA0002153604580000081
上述试验完成后，所有试样熔覆层均铺展均匀，平整，熔覆层厚度均为2.3mm；通过表面打磨处理后得到光滑无污渍的熔覆层表面；通过探伤剂对试样进行渗透探伤，所有试样熔覆层均未出现裂纹。
采用显微硬度计测量熔覆区的显微硬度和基材40Cr钢的显微硬度及观察熔覆层与基材的结合层金相组织。
熔覆层和基材40Cr钢的硬度如下表(4个试样取平均值)：
试样1 试样2 试样3 试样4
520HV 510HV 515HV 518HV
基材40Cr钢的显微硬度如下表：
硬度1 硬度2 硬度3 硬度4
235HV 248HV 236HV 242HV
以上试验结果表明熔覆层硬度相比基材40Cr钢硬度有显著提高。
以上试验采用显微硬度计对熔覆层与基材结合处进行观察，发现耐磨损激光熔覆层与基材结合较好，基材表面产生了0.35mm左右的熔融区，熔融区与基材具有较好的结合面并且没有夹杂、裂纹等缺陷。不仅具有耐高温的特性，而且具有优异的耐铝液腐蚀性能。
实施例八
本发明提供一种激光熔覆粉末及激光熔覆方法，激光熔覆粉末组成如下：
所述激光熔覆粉末的质量百分比组成为：Fe：11％，Si：3.4％，Cr：38.5％，C：0.45％，W：3.5％，余量为Ni。
所述各组分为纯度大于99.9％的粉末，粒度为135－325目。
一种激光熔覆方法，该方法可以用来制备激光熔覆强化离心辊，其包括以下步骤：
S1、将45钢工件安装于大功率半导体激光器的加工机床上；
S2、通过激光扫描同步对合金粉末进行送粉，利用合金粉末对工件工作面进行表面激光熔覆；
S3、对激光熔覆层进行着色探伤，之后对激光熔覆层进行磨削加工。
优选地，所述熔覆层的预制厚度为2.0mm。
优选地，激光熔覆的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3700W，矩形光斑的长度为14mm，矩形光斑的宽度为2mm，搭接率为50％，扫描速度V为770mm/min，保护气体为氩气，送粉速度为12.5g/m，送粉气流量为8L/min，制备的激光熔覆合金层的厚度为1.5mm。
测得熔覆合金层平均显微硬度为525HV，基材硬度为246HV。其不仅具有耐高温的特性，而且具有优异的耐铝液腐蚀性能。
实施例九
本发明提供一种激光熔覆粉末及激光熔覆方法，激光熔覆粉末组成如下：
所述激光熔覆粉末的质量百分比组成为：Fe：5％，Si：1.2％，Cr：33.5％，C：0.25％，W：2.0％，余量为Ni。
所述各组分为纯度大于99.9％的粉末，粒度为135－325目。
一种激光熔覆方法，该方法可以用来制备激光熔覆强化离心辊，其包括以下步骤：
S1、将40CrNiMo工件安装于大功率半导体激光器的加工机床上；
S2、通过激光扫描同步对合金粉末进行送粉，利用合金粉末对工件工作面进行表面激光熔覆；
S3、对激光熔覆层进行着色探伤，之后对激光熔覆层进行磨削加工。
优选地，所述熔覆层的预制厚度为2.5mm。
优选地，激光熔覆的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3400W，矩形光斑的长度为14mm，矩形光斑的宽度为2mm，搭接率为40％，扫描速度V为620mm/min，保护气体为氩气，送粉速度为10.5g/m，送粉气流量为8L/min，制备的激光熔覆合金层的厚度为1.5mm。
测得熔覆合金层平均显微硬度为532HV，基材硬度为252HV。其不仅具有耐高温的特性，而且具有优异的耐铝液腐蚀性能。
实施例十
本发明提供一种激光熔覆粉末及激光熔覆方法，激光熔覆粉末组成如下：
所述激光熔覆粉末的质量百分比组成为：Fe：9％，Si：2.2％，Cr：36.6％，C：0.35％，W：2.9％，余量为Ni。
所述各组分为纯度大于99.9％的粉末，粒度为135－325目。
一种激光熔覆方法，该方法可以用来制备激光熔覆强化离心辊，其包括以下步骤：
S1、将35CrMo工件安装于大功率半导体激光器的加工机床上；
S2、通过激光扫描同步对合金粉末进行送粉，利用合金粉末对工件工作面进行表面激光熔覆；
S3、对激光熔覆层进行着色探伤，之后对激光熔覆层进行磨削加工。
优选地，所述熔覆层的预制厚度为2.2mm。
优选地，激光熔覆的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3300W，矩形光斑的长度为14mm，矩形光斑的宽度为2mm，搭接率为50％，扫描速度V为600mm/min，保护气体为氩气，送粉速度为11.5g/m，送粉气流量为8L/min，制备的激光熔覆合金层的厚度为1.5mm。
测得熔覆合金层平均显微硬度为535HV，基材硬度为246HV。其不仅具有耐高温的特性，而且具有优异的耐铝液腐蚀性能。
实施例十一
本发明提供一种激光熔覆粉末及激光熔覆方法，激光熔覆粉末组成如下：
所述激光熔覆粉末的质量百分比组成为：Fe：7.5％，Si：1.4％，Cr：36.5％，C：0.35％，W：2.8％，余量为Ni。
所述各组分为纯度大于99.9％的粉末，粒度为135－325目。
优选地，一种激光熔覆方法，该方法可以用来制备激光熔覆强化离心辊，其包括以下步骤：
S1、将40CrNiMo工件安装于大功率半导体激光器的加工机床上；
S2、通过激光扫描同步对合金粉末进行送粉，利用合金粉末对工件工作面进行表面激光熔覆；
S3、对激光熔覆层进行着色探伤，之后对激光熔覆层进行磨削加工。
优选地，所述熔覆层的预制厚度为2.1mm。
优选地，激光熔覆的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3000W，矩形光斑的长度为14mm，矩形光斑的宽度为2mm，搭接率为30％，扫描速度V为500mm/min，保护气体为氩气，送粉速度为10.5g/m，送粉气流量为8L/min，制备的激光熔覆合金层的厚度为1.5mm。
测得熔覆合金层平均显微硬度为518HV，基材硬度为225HV。其不仅具有耐高温的特性，而且具有优异的耐铝液腐蚀性能。
实施例十二
本发明提供一种激光熔覆粉末及激光熔覆方法，激光熔覆粉末组成如下：
所述激光熔覆粉末的质量百分比组成为：Fe：7％，Si：1.4％，Cr：35.5％，C：0.25％，W：2.0％，余量为Ni。
所述各组分为纯度大于99.9％的粉末，粒度为135－325目。
一种激光熔覆方法，该方法可以用来制备激光熔覆强化离心辊，其包括以下步骤：
S1、将40CrNiMo工件安装于大功率半导体激光器的加工机床上；
S2、通过激光扫描同步对合金粉末进行送粉，利用合金粉末对工件工作面进行表面激光熔覆；
S3、对激光熔覆层进行着色探伤，之后对激光熔覆层进行磨削加工。
优选地，所述熔覆层的预制厚度为2.4mm。
优选地，激光熔覆的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3800W，矩形光斑的长度为14mm，矩形光斑的宽度为2mm，搭接率为50％，扫描速度V为800mm/min，保护气体为氩气，送粉速度为12.5g/m，送粉气流量为8L/min，制备的激光熔覆合金层的厚度为1.5mm。
测得熔覆合金层平均显微硬度为533HV，基材硬度为241HV。
实施例十三
本发明提供一种激光熔覆粉末，其各组分及各组分质量百分比组成为，
Al：0.80％－0.95％，Fe：2.20％－2.45％，Si：0.98％－1.36％，Cr：27.65％－29.40％，C：0.25％-0.45％，W：5.02％－5.56％，Yb：2.78％－2.95％，余量为Co。
特别地，所述合金粉末的质量百分比组成为：Al：0.85％，Fe：2.29％，Si：0.98％，Cr：27.74％，C：0.28％，W：5.40％，Yb：2.78％，余量为Co。
所述各组分为纯度大于99.9％的粉末，粒度为135－325目。
将激光熔覆粉末通过同轴送粉进行激光熔覆即可得到熔覆层。
所述熔覆层的预制厚度为2.0－2.5mm。
所述半导体激光熔覆的工艺参数为：激光功率为：3.2－4.0KW，矩形光斑为：2×14mm，搭接率为：50％，扫描速度为：450－650mm/min，保护气体：氩气，送粉速度：1.5－2.5g/s，送粉气流量为：6L-8L/min。
对上述配比及激光熔覆方法采用08F钢为基材进行实验，所述08F钢的化学成分为：
C Si Mn Cr Ni Cu
0.05-0.11％ ≤0.03％ 0.25-0.50％ ≤0.10％ ≤0.30％ ≤0.20％
实验结果如下(本次实验所采用的保护气体均为：氩气)：
连续多道搭接实验：
Figure BDA0002153604580000131
上述试验完成后，所有试样熔覆层均铺展均匀，平整，熔覆层厚度均为2.2mm；通过表面打磨处理后得到光滑无污渍的熔覆层表面；通过探伤剂对试样进行渗透探伤，所有试样熔覆层均未出现裂纹。
采用显微硬度计测量熔覆区的显微硬度和基材08F钢的显微硬度。
熔覆层的硬度如下表(4个试样取平均值)：
试样1 试样2 试样3 试样4
460HV 470HV 485HV 475HV
基材08F钢的显微硬度如下表：
硬度1 硬度2 硬度3 硬度4
210HV 220HV 216HV 222HV
以上试验结果表明熔覆层硬度相比基材08F钢硬度有显著提高。而且，其不仅具有优异的耐高温特性，并且，同时具有优异的耐锌液腐蚀性能。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种激光熔覆强化离心辊的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：
S1、对离心辊进行预处理：将加工好的离心辊沿着工作辊面进行车削，并对车削后表面进行清洗，去除氧化皮、杂质以及油污；
S2、配制耐高温磨损耐岩浆冲刷的合金粉末，合金粉末的各组分以及质量百分比分别为：C：0.20％-0.35％，Ni：16％-22％，Cr：4％-8％，Co：3.0％-7.2％，Al：0.2％-0.6％：WC5.2％-5.5％，余量为Fe，粉末的粒度为135-325目；
或者所述合金粉末的组分及各组分的质量百分比分别为：
Fe：5％－11％，Si：1.2％－3.4％，Cr：33.5％－38.5％，C：0.25％-0.45％，W：2.0％－3.5％，余量为Ni；
或者所述合金粉末的组分及各组分的质量百分比分别为：
Al：0.80％－0.95％，Fe：2.20％－2.45％，Si：0.98％－1.36％，Cr：27.65％－29.40％，C：0.25％-0.45％，W：5.02％－5.56％，Yb：2.78％－2.95％，余量为Co；
S3、将离心辊安装于半导体激光器的加工机床上，通过激光扫描同步输送合金粉末，利用合金粉末对离心辊工作辊面进行表面激光熔覆；
S4、对激光熔覆层进行着色探伤，之后对激光熔覆层进行磨削加工；
S5、将经过激光熔覆强化的离心辊包装待用。
2.根据权利要求1所述的激光熔覆强化离心辊的制备方法，其特征在于：步骤S1中车削的单边车削量为1.0mm。
3.根据权利要求1所述的激光熔覆强化离心辊的制备方法，其特征在于：步骤S3中的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3000-4000W，矩形光斑的长度为14mm，矩形光斑的宽度为2mm，搭接率为30-50％，扫描速度V为500-800mm/min，保护气体为氩气，送粉速度为10.5-12.5g/m，送粉气流量为8L/min，激光熔覆合金层的厚度为2.0-2.5mm。
4.根据权利要求1所述的激光熔覆强化离心辊的制备方法，其特征在于：步骤S4中对激光熔覆层进行磨削加工，磨削加工的单边磨削量为0.5mm。
5.根据权利要求2所述的激光熔覆强化离心辊的制备方法，其特征在于：步骤S1中利用工业去污法对车削后表面进行清洗，去除氧化皮、杂质以及油污。
6.根据权利要求1所述的激光熔覆强化离心辊的制备方法，其特征在于：所述合金粉末的各组分及质量百分比分别为：Fe：8.33％，Si：1.24％，Cr：35.23％，C：0.28％，W：2.2％，余量为Ni。
7.根据权利要求1所述的激光熔覆强化离心辊的制备方法，其特征在于：所述合金粉末的质量百分比组成为：Al：0.85％，Fe：2.29％，Si：0.98％，Cr：27.74％，C：0.28％，W：5.40％，Yb：2.78％，余量为Co。
8.根据权利要求5所述的激光熔覆强化离心辊的制备方法，其特征在于：步骤S3中的具体工艺参数如下：半导体激光器的功率P为3200-3800W，搭接率为50％，扫描速度V为450-650mm/min，送粉气流量为8L/min，激光熔覆合金层的厚度为1.5mm。
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