CN112122559B - 一种无缝钢管穿管线新型复合材料导卫 - Google Patents

一种无缝钢管穿管线新型复合材料导卫 Download PDF

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Abstract

本发明涉及机械设备制造技术领域，尤其指一种无缝钢管穿管线新型复合材料导卫，所述导卫以42CrMo合金钢作为基体材料，采用石英砂、错砂和醇溶性酚醛树脂制备导卫砂型，预制涂层采用镍基碳化钨、TiC粉末、丙烯酸树脂、聚氨酯、甲醇和丙酮制备得到，所述基体材料经高温溶解后倒入所述导卫砂型内得到预制块，所述预制块表面采用激光熔覆镍基碳化钨层。本发明采用镍基碳化钨、TiC粉末、丙烯酸树脂、聚氨酯、甲醇和丙酮制备得到预制涂层，提高铸件表面的耐磨性；以42CrMo金属作为基体材料，并加入纳米TiC粉末和WC粉末，极大的提高了导卫的强度和耐高温能力；在导卫预制块经过调质处理后，采用激光熔覆镍基碳化钨层，进一步提高导卫的耐磨性。

Description

一种无缝钢管穿管线新型复合材料导卫
技术领域
本发明涉及机械设备制造技术领域，尤其指一种无缝钢管穿管线新型复合材料导卫。
背景技术
导卫板是用于控制轧件进入或离开轧辊的装置，由铸铁或钢制成。在现代轧机中，精轧机座的进料速度非常大，出故障会导致轧件误入孔型和“弯斜”或在轧机平面上乱穿，所以必须将进来的轧件导入正确的孔型并精确地抬高到所要求正确的高度，导卫板的使用能够有效提升生产精度。导卫分滚动导卫和滑动导卫，滚动导卫更加稳定，并且可以很方便的调整导辊间的距离，但造价较高，而滑动导卫造价较低，但稳定性没有滚动导卫好，且不易调整。
现有技术的导卫板常采用高铬铸铁铸造成型，基体韧性低且铸造缺陷较多，难以采用热处理手段强化基体，耐磨性一般达不到要求，在高温下使用后耐磨性还会明显下降。且常因缺陷导致裂纹扩展而断裂。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明提供一种基体强度高、耐磨性强的无缝钢管穿管线新型复合材料导卫。
为了达成上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
与现有技术相比，本发明的有益效果：
一种无缝钢管穿管线新型复合材料导卫，所述导卫以42CrMo合金钢作为基体材料，所述导卫采用石英砂、错砂和醇溶性酚醛树脂制备导卫砂型，所述导卫砂型设置有预制涂层，所述预制涂层采用镍基碳化钨、TiC粉末、丙烯酸树脂、聚氨酯、甲醇和丙酮制备得到，所述基体材料经高温溶解后倒入所述导卫砂型内得到预制块，所述预制块表面采用激光熔覆镍基碳化钨层。
进一步地，所述镍基碳化钨层厚度为2.5-3mm。
进一步地，所述镍基碳化钨层采用镍基碳化钨粉末作为熔覆涂层材料。
一种无缝钢管穿管线新型复合材料导卫的制备方法，包括以下步骤：
1）导卫制型，以石英砂、错砂和醇溶性酚醛树脂做原料，制备得到导卫砂型；
2)预制涂层，将镍基碳化钨、TiC粉末、 丙烯酸树脂、聚氨酯混合均匀，加入甲醇和丙酮搅拌成糊状，涂抹在步骤1）得到的导卫砂型的内侧，得到涂层导卫砂型；
3）合金制备，42CrMo金属加热至1300-1800℃，加入0.05%-0.1%纳米 TiC粉末和0.5%-0.8%WC粉末，混匀得到液态合金；
4）浇筑，将步骤3）得到液态合金倒入步骤2）的涂层导卫砂型中，浇筑成型，得到预制块；
5）调质，将步骤4得到的预制块进行调质处理，得到调质导卫基体；
6）熔覆镍基碳化钨层，将镍基碳化钨粉末均匀涂抹在所述步骤5）得到的调质导卫基体表面，采用光纤激光器进行激光熔覆处理，得到无缝钢管穿管线新型复合材料导卫。
进一步地，所述步骤2）中TiC粉末、 丙烯酸树脂、聚氨酯的质量比为1：（0.2-0.5）：（0.1-0.3）。
进一步地，所述步骤3）中纳米 TiC粉末优选为0.05%。
进一步地，所述步骤6）中调质导卫基体表面先涂抹Ni-Cr-B-Si合金粉末后，再涂抹镍基碳化钨粉末。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1）本发明采用镍基碳化钨、TiC粉末、丙烯酸树脂、聚氨酯、甲醇和丙酮制备得到预制涂层，提高铸件表面的耐磨性；
2）本发明以42CrMo金属作为基体材料，并加入纳米TiC粉末和WC粉末，极大的提高了导卫的强度和耐高温能力；
3）本发明在导卫预制块经过调质处理后，采用激光熔覆镍基碳化钨层，进一步提高导卫的耐磨性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1 导卫制备
1）导卫制型，根据导卫的形状尺寸，采用石英砂、错砂和醇溶性酚醛树脂做原料，制备得到导卫砂型；
2)预制涂层，将镍基碳化钨和TiC粉末、 丙烯酸树脂、聚氨酯按照质量比1：0.2：0.1混合均匀，加入甲醇和丙酮搅拌成糊状，涂抹在步骤1）得到的导卫砂型的内侧，得到涂层导卫砂型；
3）合金制备，42CrMo金属加热至1800℃，加入0.05%纳米 TiC粉末、0.5%WC粉末，混匀得到液态合金。
4）浇筑，将步骤3）得到液态合金倒入步骤2）的涂层导卫砂型中，浇筑成型，得到预制块，
5）调质，将步骤4得到的预制块进行调质处理，得到调质导卫基体；
6）熔覆镍基碳化钨层，在步骤5）得到的调质导卫基体表面先涂抹Ni-Cr-B-Si合金粉末后，再涂抹镍基碳化钨粉末，采用光纤激光器进行激光熔覆处理，得到无缝钢管穿管线新型复合材料导卫1#。
实施例2导卫制备
1）导卫制型，根据导卫的形状尺寸，采用石英砂、错砂和醇溶性酚醛树脂做原料，制备得到导卫砂型；
2)预制涂层，将镍基碳化钨和TiC粉末、 丙烯酸树脂、聚氨酯按照质量比1：0.5：0.3混合均匀，加入甲醇和丙酮搅拌成糊状，涂抹在步骤1）得到的导卫砂型的内侧，得到涂层导卫砂型；
3）合金制备，42CrMo金属加热至1800℃，加入0.1%纳米 TiC粉末、0.6%WC粉末，混匀得到液态合金；
4）浇筑，将步骤3）得到液态合金倒入步骤2）的涂层导卫砂型中，浇筑成型，得到预制块，
5）调质，将步骤4得到的预制块进行调质处理，得到调质导卫基体；
6）熔覆镍基碳化钨层，在步骤5）得到的调质导卫基体表面先涂抹Ni-Cr-B-Si合金粉末后，再涂抹镍基碳化钨粉末，采用光纤激光器进行激光熔覆处理，得到无缝钢管穿管线新型复合材料导卫2#。
实施例3 耐磨性检测
对实施例1和实施例2得到的无缝钢管穿管线新型复合材料导卫1#和无缝钢管穿管线新型复合材料导卫2#进行导卫强度、耐磨性检测，结果表明两种导卫的表面硬度达到HRc65-68。
从以上实施例可以看出，本制备工艺简单、基体强度高、耐磨性强，能够适应高强度的、高温的持续性工作。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的简单修改或变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种无缝钢管穿管线新型复合材料导卫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)导卫制型，以石英砂、错砂和醇溶性酚醛树脂做原料，制备得到导卫砂型；
2)预制涂层，将镍基碳化钨、TiC粉末、丙烯酸树脂、聚氨酯混合均匀，加入甲醇和丙酮搅拌成糊状，涂抹在步骤1)得到的导卫砂型的内侧，得到涂层导卫砂型；
3)合金制备，将42CrMo金属加热至1300-1800℃，加入0.05％-0.1％纳米TiC粉末和0.5％-0.8％WC粉末，混匀得到液态合金；
4)浇筑，将步骤3)得到液态合金倒入步骤2)的涂层导卫砂型中，浇筑成型，得到预制块；
5)调质，将步骤4)得到的预制块进行调质处理，得到调质导卫基体；
6)熔覆镍基碳化钨层，将镍基碳化钨粉末均匀涂抹在所述步骤5)得到的调质导卫基体表面，采用光纤激光器进行激光熔覆处理，得到无缝钢管穿管线新型复合材料导卫。
2.根据权利要求1所述的无缝钢管穿管线新型复合材料导卫的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中TiC粉末、丙烯酸树脂、聚氨酯的质量比为1：(0.2-0.5)：(0.1-0.3)。
3.根据权利要求1所述的无缝钢管穿管线新型复合材料导卫的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中纳米TiC粉末为0.05％。
4.根据权利要求1所述的无缝钢管穿管线新型复合材料导卫的制备方法，其特征在于，所述步骤6)中调质导卫基体表面先涂抹Ni-Cr-B-Si合金粉末后，再涂抹镍基碳化钨粉末。
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