CN111485236A - 一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法 - Google Patents

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于宝海
巴伊尔·达姆皮隆
刘占奇
拉斯科什内·谢尔盖
孙立元
李梅
林倩如
边明江
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Shenyang Jinfeng Special Equipment Co ltd
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
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Abstract

本发明公开了一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，所述方法的步骤如下：步骤1：在大气压力下，使用加热器将风口预热至300℃；步骤2：在5×10‑1Pа压力真空中，使用电子束将风口后续加热到400℃；步骤3：在5×10‑1Pа压力真空中，利用电子束清除风口工作表面氧化层；步骤4：电子束在风口工作表面建立了熔池，同时向该熔池送熔粉，利用电子束逐层熔覆耐磨涂层，耐磨涂层熔覆总厚度为2.0±0.5mm。本发明可有效提高风口工作面的耐高温和耐磨性能，从而提高风口的使用寿命，使用寿命可提高至原来的2～3倍，耐磨涂层熔覆均匀；本发明适用于对新风口的制造，可为钢铁企业降本增效，具有实际的使用价值。

Description

一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法
技术领域
本发明属于焊接和熔覆技术领域，特别提供一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法。
背景技术
现阶段，生铁冶炼生产中风口的主要问题是使用寿命较短，通常为2～3个月，其主要原因是风口在高温(达2000℃)和由氧化带里循环的、炽热的炉料所引起的剧烈磨损条件下工作。如果将已磨损的风口更换成新的风口将对生铁产量造成较大损失，提高风口使用寿命是迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，可有效提高风口工作面的耐高温和耐磨性能，从而提高风口的使用寿命，适用于对新风口的制造。
本发明的技术方案是：一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，所述风口工作面耐磨层电子束熔覆方法的步骤如下：
步骤1：在大气压力下，使用加热器将风口预热至300℃；
步骤2：在5×10-1Pа压力真空中，使用电子束将风口后续加热到400℃；
步骤3：在5×10-1Pа压力真空中，利用电子束清除风口工作表面氧化层；
步骤4：电子束在风口工作表面建立了熔池，同时向该熔池送熔粉，利用电子束逐层熔覆耐磨涂层，耐磨涂层熔覆总厚度为2.0±0.5mm。
进一步地，所述步骤1中使用的加热器为电加热器，功率为20kW，预热时间控制在1小时内。
进一步地，所述步骤2中加热时间控制在1小时内。
进一步地，所述步骤2或3中使用的电子束功率为6kW。
进一步地，所述步骤4中使用的电子束功率为3kW。
进一步地，在步骤4中共熔覆3～4层耐磨涂层，每次每圈熔覆的宽度为5mm，厚度为0.5～0.8mm。
进一步地，所述步骤4中耐磨涂层熔覆工作参数如下：
电子束功率功率为3kW；
风口工作表面熔池面积为5～6mm2；
向熔池供熔粉速度为0.5kg/h；
风口工作表面熔池移动速度为3mm/s；
风口工作表面熔池纵向位移为1.5mm/风口转动一圈；
风口工作表面耐磨涂层熔覆面积为0.2m2。
本发明具有以下有益的效果：
本发明可有效提高风口工作面的耐高温和耐磨性能，从而提高风口的使用寿命，使用寿命可提高至原来的2～3倍，耐磨涂层熔覆均匀；本发明适用于对新风口的制造，可为钢铁企业降本增效，具有实际的使用价值。
附图说明
图1为本发明所使用的电子束熔覆设备的主视图；
图2为本发明所使用的电子束熔覆设备的侧视图；
图3为本发明中风口工作面耐磨涂层电子束熔覆放大图；
图中：1、电子束；2、熔粉供给管；3、熔粉流；4、耐磨涂层；5、风口；6、机电机械手；7、电子束枪；8、定量送粉器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，采用型号为S2500电子束熔覆设备对风口工作面进行耐磨涂层熔覆，该设备结构如图1所示，包括电子束枪7和定量送粉器8，电子束枪7生成电子束1，电子束1在风口工作表面上构成熔池，定量送粉器8通过两个熔粉供给管2把熔粉3送到熔池，进而，在风口5工作表面上就形成了耐磨涂层4，机电机械手6保障电子束熔覆过程中风口的旋转、移动和翻转，产生均匀的耐磨涂层4。
本发明风口工作面耐磨层电子束熔覆方法具体步骤如下：
步骤1：在大气压力下，使用加热器将风口预热至300℃；该步骤加速了在真空中利用电子束后续加热风口至400℃的过程；
步骤2：在5×10-1Pа压力真空中，使用电子束将风口后续加热到400℃；该步骤加速了电子束在风口工作表面上熔池的形成过程；
步骤3：在5×10-1Pа压力真空中，利用电子束清除风口工作表面氧化层；该步骤改善了耐磨涂层形成过程；
步骤4：电子束在风口工作表面建立了熔池，同时向该熔池送熔粉，利用电子束逐层熔覆耐磨涂层，耐磨涂层熔覆总厚度为2.0±0.5mm；该步骤中熔粉在熔池内熔化，结晶后形成耐磨涂层。
在本发明所述的实施例中，步骤1中使用的加热器为电加热器，功率为20kW，预热时间控制在1小时内。
在本发明所述的实施例中，步骤2中加热时间控制在1小时内。
在本发明所述的实施例中，步骤2或3中使用的电子束功率为6kW。
在本发明所述的实施例中，步骤4中使用的电子束功率为3kW。
在本发明所述的实施例中，在步骤4中共熔覆3～4层耐磨涂层，每次每圈熔覆的宽度为5mm，厚度为0.5～0.8mm。
在本发明所述的实施例中，步骤4中熔覆耐磨涂层工作参数如下：
电子束功率功率为3kW；
风口工作表面熔池面积为5～6mm2；
向熔池供熔粉速度为0.5kg/h；
风口工作表面熔池移动速度为3mm/s；
风口工作表面熔池纵向位移为1.5mm/风口转动一圈；
风口工作表面耐磨涂层熔覆面积为0.2m2；
风口工作表面电子束形状为在风口表面扫描形成得尺寸约为5×1mm的“线”。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，其特征在于，所述风口工作面耐磨层电子束熔覆方法的步骤如下：
步骤1：在大气压力下，使用加热器将风口预热至300℃；
步骤2：在5×10-1Pа压力真空中，使用电子束将风口后续加热到400℃；
步骤3：在5×10-1Pа压力真空中，利用电子束清除风口工作表面氧化层；
步骤4：电子束在风口工作表面建立了熔池，同时向该熔池送熔粉，利用电子束逐层熔覆耐磨涂层，耐磨涂层熔覆总厚度为2.0±0.5mm。
2.按照权利要求1所述的一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，其特征在于，所述步骤1中使用的加热器为电加热器，功率为20kW，预热时间控制在1小时内。
3.按照权利要求1所述的一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，其特征在于，所述步骤2中加热时间控制在1小时内。
4.按照权利要求1所述的一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，其特征在于，所述步骤2或3中使用的电子束功率为6kW。
5.按照权利要求1所述的一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，其特征在于，所述步骤4中使用的电子束功率为3kW。
6.按照权利要求1所述的一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，其特征在于，在步骤4中共熔覆3～4层耐磨涂层，每次每圈熔覆的宽度为5mm，厚度为0.5～0.8mm。
7.按照权利要求1所述的一种风口工作面耐磨层电子束熔覆方法，其特征在于，所述步骤4中耐磨涂层熔覆工作参数如下：
电子束功率为3kW；
风口工作表面熔池面积为5～6mm2；
向熔池供熔粉速度为0.5kg/h；
风口工作表面熔池移动速度为3mm/s；
风口工作表面熔池纵向位移为1.5mm/风口转动一圈；
风口工作表面耐磨涂层熔覆面积为0.2m2。
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