CN113235087A - 一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺 - Google Patents

一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN113235087A
CN113235087A CN202110601312.8A CN202110601312A CN113235087A CN 113235087 A CN113235087 A CN 113235087A CN 202110601312 A CN202110601312 A CN 202110601312A CN 113235087 A CN113235087 A CN 113235087A
Authority
CN
China
Prior art keywords
laser cladding
shaft sleeve
equipment
powder
cladding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110601312.8A
Other languages
English (en)
Inventor
谭兴海
郝荣亮
陈其汉
陈永进
高明
洪昌华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhu Sheda Laser Technology Co ltd
Original Assignee
Wuhu Sheda Laser Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhu Sheda Laser Technology Co ltd filed Critical Wuhu Sheda Laser Technology Co ltd
Priority to CN202110601312.8A priority Critical patent/CN113235087A/zh
Publication of CN113235087A publication Critical patent/CN113235087A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C24/00Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C23C24/103Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及激光熔覆领域,特别涉及一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺。本发明的工艺包括以下步骤:(1)激光熔覆用合金粉末过筛,烘干;(2)对轴套表面进行打磨,除污除锈,控制表面粗糙度;(3)根据轴套基材与激光熔覆材料的润湿结合性能,进行必要的预热处理;(4)通过激光熔覆设备将合金粉末熔覆在轴套表面;(5)后机加工,使轴套的尺寸及表面粗糙度达到设计要求。采用激光熔覆的方法在轴套表面制备涂层,激光熔覆层与基体材料结合牢固、呈良好的冶金结合,激光熔覆层表面的耐磨、耐蚀、耐热以及抗氧化性得到进一步提高。

Description

一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺
技术领域
本发明涉及激光熔覆领域,特别涉及一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺。
背景技术
激光熔覆技术是一种新型的材料表面进行改性技术,该技术利用高能量密度的激光束将具有不同成分和性能的合金在基材表面快速熔化,在基体表面形成与基体冶金结合的熔覆层。
锌锅辊轴套的工况条件苛刻:460℃高温熔融金属(对于55%铝-锌和铝-硅锅,温度更高),液态金属具有强腐蚀性,锌液中有锌渣,是一种硬质颗粒。镀锌线生产成本高,轴套等备件成本高和使用寿命低是主要原因之一。
锌锅辊轴套是带钢连续热镀锌生产的重要消耗件,受到复杂的复合磨损,包括熔融锌、铝液的腐蚀磨损,与衬套接触面之间的滑动磨损,磨粒磨损以及疲劳磨损。磨损后的轴套表面质量下降,会导致生产的带钢表面质量下降,严重时甚至导致换停产更换。
发明内容
本发明的目的是:针对目前锌锅辊轴套的磨损量大使得质量下降的问题,本发明提供一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,通过激光熔覆在轴套表面制备强化层以提升轴套的耐磨、耐蚀、耐热等性能。
实现本发明目的的技术方案是:一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,包括如下步骤:
(1)激光熔覆用粉末过筛,烘干;
(2)对轴套表面进行打磨,除污除锈,控制表面粗糙度;
(3)根据轴套基材与激光熔覆材料的润湿结合性能,进行必要的预热处理;
(4)通过激光熔覆设备将合金粉末熔覆在轴套表面;
(5)后机加工,使轴套的尺寸及表面粗糙度达到设计要求。
所述的步骤(1)中的激光熔覆用粉末,包括铁基粉末、钴基粉末等金属粉末以及铁基粉末与金属合金陶瓷粉末的混合粉末。考虑成本以及耐磨耐腐蚀要求,优选地,可使用硬质钴基合金粉末,或者较低廉的铁基粉末与金属合金陶瓷粉末的混合粉末为轴套激光熔覆用粉末。
所述的步骤(1)中的烘干,使用热烘箱设备,烘箱温度>100℃,保温时间>1h。针对易氧化、易挥发的粉末,烘箱温度不宜过高,保温时间适当降低。
所述的步骤(2)中的表面粗糙度要求≤Ra3.2。
所述的步骤(3)中的预热处理,包括但不限于使用电阻炉、感应加热线圈以及乙炔焰枪等设备进行预热处理,预热温度200℃~550℃。
所述的步骤(4)中的激光熔覆设备,包括激光器设备、送粉器设备、机器人设备以及熔覆转台设备。其中,机器人设备为负载激光器枪头移动的设备,所述熔覆转台设备为装夹轴套并带动其做圆周运动的设备。
采用激光熔覆设备在轴套表面制备熔覆层,通过可控激光输入功率,能将基体材料的稀释率达到极低程度,从而保持了原来熔覆材料的优异性能。激光熔覆层与基体材料结合牢固、呈良好的冶金结合,激光熔覆层表面的耐磨、耐蚀、耐热以及抗氧化性得到进一步提高。
具体实施方式
(实施例1)
一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,包括如下步骤:
(1)激光熔覆用粉末过筛,烘干备用,所述的激光熔覆用粉末为铁基粉末;
(2)对轴套表面进行打磨,达到激光熔覆要求的粗糙度,表面粗糙度≤Ra3.2;
(3)将打磨好的轴套放入乙炔焰枪中预热,预热温度为250℃;
(4)采用激光熔覆设备将合金粉末熔覆在预热的轴套表面,激光功率为3.2KW,激光束斑点为直径2.6mm的圆形斑点,搭接量0.5mm,扫描速度40mm/s,送粉量为3r/min。该激光熔覆设备,包括激光器设备、送粉器设备、机器人设备以及熔覆转台设备。其中,机器人设备为负载激光器枪头移动的设备,所述熔覆转台设备为装夹轴套并带动其做圆周运动的设备。
(5)后机加工,使轴套的尺寸及表面粗糙度达到设计要求。
(实施例2)
一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,包括如下步骤:
(1)激光熔覆用粉末过筛,烘干备用,所述的激光熔覆合金粉末为硬质钴基合金粉末;
(2)对轴套表面进行打磨,达到激光熔覆要求的粗糙度,表面粗糙度≤Ra3.2;
(3)将打磨好的轴套放入电阻炉中预热,预热温度为400℃;
(4)采用激光熔覆设备将合金粉末熔覆在预热的轴套表面,激光功率为4KW,激光束斑点为直径2.6mm的圆形斑点,搭接量1.1mm,扫描速度30mm/s,送粉量为2.4r/min。该激光熔覆设备,包括激光器设备、送粉器设备、机器人设备以及熔覆转台设备。其中,机器人设备为负载激光器枪头移动的设备,所述熔覆转台设备为装夹轴套并带动其做圆周运动的设备。
(5)后机加工,使轴套的尺寸及表面粗糙度达到设计要求。
(实施例3)
一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,包括如下步骤:
(1)激光熔覆用粉末过筛,烘干备用,所述的激光熔覆合金粉末为铁基粉末与金属合金陶瓷粉末的混合粉末,其中铁基粉末,质量占比为50%,粒径为15~45μm;金属陶瓷合金粉末,质量占比为50%,粒径为15~45μm;所述铁基粉末质量百分比组成为:0.02%C,16.5%Cr,4%Cu,0.5%Mn,0.3%Nb,4.57%Ni,0.46%Si,余量Fe;所述的金属陶瓷合金粉末质量百分比组成为:3.9%C,11.2%Co,余量W;
(2)对轴套表面进行打磨,达到激光熔覆要求的粗糙度,表面粗糙度≤Ra3.2;
(3)将打磨好的轴套放入感应加热线圈中预热,预热温度为500℃;
(4)采用激光熔覆设备将合金粉末熔覆在预热的轴套表面,激光功率为3.6KW,激光束斑点为直径2.6mm的圆形斑点,搭接量1.2mm,扫描速度35mm/s,送粉量为2.7r/min。该激光熔覆设备,包括激光器设备、送粉器设备、机器人设备以及熔覆转台设备。其中,机器人设备为负载激光器枪头移动的设备,所述熔覆转台设备为装夹轴套并带动其做圆周运动的设备。
(5)后机加工,使轴套的尺寸及表面粗糙度达到设计要求。
对实施例1、实施例2、实施例3的产品进行涂层厚度和显微硬度测量,其结果如表1所示:
表1激光熔覆后涂层显微硬度检测结果
Figure BDA0003093098340000031
Figure BDA0003093098340000041
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,包括如下步骤:
(1)激光熔覆用粉末过筛,烘干;
(2)对轴套表面进行打磨,除污除锈,控制表面粗糙度;
(3)根据轴套基材与激光熔覆材料的润湿结合性能,进行必要的预热处理;
(4)通过激光熔覆设备将合金粉末熔覆在轴套表面;
(5)后机加工,使轴套的尺寸及表面粗糙度达到设计要求。
2.根据权利要求1所述的用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,其特征在于,所述的步骤(1)中的激光熔覆用粉末,包括铁基粉末、钴基粉末等金属合金粉末以及铁基粉末与金属合金陶瓷粉末的混合粉末。
3.根据权利要求1所述的用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,其特征在于,所述的步骤(1)中的烘干,使用热烘箱设备,烘箱温度>100℃,保温时间>1h。
4.根据权利要求1所述的用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,其特征在于,所述的步骤(2)中的表面粗糙度要求≤Ra3.2。
5.根据权利要求1所述的用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,其特征在于,所述的步骤(3)中的预热处理,包括但不限于使用电阻炉、感应加热线圈以及乙炔焰枪等设备进行预热处理,预热温度200℃~550℃。
6.根据权利要求1所述的用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,其特征在于,所述的步骤(4)中的激光熔覆设备,包括激光器设备、送粉器设备、机器人设备以及熔覆转台设备。
7.根据权利要求6所述的用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺,其特征在于,所述的机器人设备为负载激光器枪头移动的设备,所述的熔覆转台设备为装夹轴套并带动其做圆周运动的设备。
CN202110601312.8A 2021-05-31 2021-05-31 一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺 Pending CN113235087A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110601312.8A CN113235087A (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110601312.8A CN113235087A (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113235087A true CN113235087A (zh) 2021-08-10

Family

ID=77136188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110601312.8A Pending CN113235087A (zh) 2021-05-31 2021-05-31 一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113235087A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114734015A (zh) * 2022-05-12 2022-07-12 昆明理工大学 一种提高轴套耐磨耐蚀性能的方法
CN115976508A (zh) * 2022-12-28 2023-04-18 九环机械股份有限公司 一种抽油杆接箍的高速激光熔覆耐磨防腐层工艺及设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101205598A (zh) * 2006-12-22 2008-06-25 沈阳大陆激光技术有限公司 一种沉没辊轴套及其制造方法
CN103422007A (zh) * 2013-08-30 2013-12-04 北京工业大学 一种含铝-硼-铬耐高温磨蚀合金钢的制备方法
CN104493152A (zh) * 2014-12-03 2015-04-08 沈阳工业大学 一种激光熔覆耐锌蚀钴基合金所用粉料及改性层制备工艺
CN108118334A (zh) * 2017-12-22 2018-06-05 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种超高速率激光熔覆制备钴基耐磨耐蚀涂层的方法
CN108856721A (zh) * 2018-07-18 2018-11-23 申科滑动轴承股份有限公司 一种基于微米级锡基巴氏合金粉末的三维打印复合材料的制备工艺
CN110484908A (zh) * 2019-08-08 2019-11-22 南京中科煜宸激光技术有限公司 铁基合金表面激光熔覆耐磨耐锌蚀钴基合金涂层的工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101205598A (zh) * 2006-12-22 2008-06-25 沈阳大陆激光技术有限公司 一种沉没辊轴套及其制造方法
CN103422007A (zh) * 2013-08-30 2013-12-04 北京工业大学 一种含铝-硼-铬耐高温磨蚀合金钢的制备方法
CN104493152A (zh) * 2014-12-03 2015-04-08 沈阳工业大学 一种激光熔覆耐锌蚀钴基合金所用粉料及改性层制备工艺
CN108118334A (zh) * 2017-12-22 2018-06-05 北京机科国创轻量化科学研究院有限公司 一种超高速率激光熔覆制备钴基耐磨耐蚀涂层的方法
CN108856721A (zh) * 2018-07-18 2018-11-23 申科滑动轴承股份有限公司 一种基于微米级锡基巴氏合金粉末的三维打印复合材料的制备工艺
CN110484908A (zh) * 2019-08-08 2019-11-22 南京中科煜宸激光技术有限公司 铁基合金表面激光熔覆耐磨耐锌蚀钴基合金涂层的工艺

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114734015A (zh) * 2022-05-12 2022-07-12 昆明理工大学 一种提高轴套耐磨耐蚀性能的方法
CN115976508A (zh) * 2022-12-28 2023-04-18 九环机械股份有限公司 一种抽油杆接箍的高速激光熔覆耐磨防腐层工艺及设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109402631B (zh) 高硬度梯度增强冷轧辊及其表面激光熔覆涂层制备方法
CN101519778B (zh) 一种穿孔顶头表面强化的激光熔覆方法
CN107815682B (zh) 一种在高锰钢表面制备耐磨增韧涂层的方法
CN102619477B (zh) 一种耐磨耐蚀铁基合金激光熔覆石油钻杆接头
JP3502281B2 (ja) ガルバナイジング浴のためのレーザクラッドされたポットロールスリーブ及びブッシュ
CN113235087A (zh) 一种用于锌锅辊轴套表面激光熔覆的工艺
JP2008546909A (ja) 耐熱性の小さい基板へのレーザ被覆
CN104195362B (zh) 一种高硼耐磨蚀合金制备方法
CN110157977A (zh) 一种激光再制造修复用铁基合金粉末及其制备方法与应用
CN113122841B (zh) 一种具有梯度组合结构的耐蚀耐磨涂层及其制备方法
CN101109026A (zh) 一种高炉风口套表面耐磨抗热复合涂层的激光熔焊方法
CN109355652A (zh) 激光熔覆用镍基合金粉末及其制备方法
CN102465294A (zh) 一种大面积激光熔覆高硬度镍基合金材料的方法
CN104862694B (zh) 一种强化挺柱的制备方法
Jeyaprakash et al. Characterization and tribological evaluation of NiCrMoNb and NiCrBSiC laser cladding on near-α titanium alloy
CN101532121B (zh) 一种金属表面电弧喷熔加工工艺
CN105463444B (zh) 应用于沉没辊和稳定辊耐熔蚀抗磨损复合涂层的制备方法
CN108728785A (zh) 一种镍铬硼硅铌合金耐磨涂层的制备方法
CN108130532A (zh) 一种铸铁表面激光熔覆耐磨耐冲击涂层方法
CN103173711B (zh) 一种可适用于重熔的电弧喷涂粉芯丝材
CN1919599A (zh) 高强度耐磨金属复合板的制备方法和工艺装备
CN103422007A (zh) 一种含铝-硼-铬耐高温磨蚀合金钢的制备方法
CN108856721B (zh) 一种基于微米级锡基巴氏合金粉末的三维打印复合材料的制备工艺
CN112795916A (zh) 轧辊阶梯垫的激光熔覆合金粉末及激光熔覆方法
CN115323272A (zh) 轴类件激光增材修复用铁素体钢合金粉末及其应用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210810