CN113564583A - 一种激光熔覆耐磨板及其制备方法 - Google Patents
一种激光熔覆耐磨板及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113564583A CN113564583A CN202110849607.7A CN202110849607A CN113564583A CN 113564583 A CN113564583 A CN 113564583A CN 202110849607 A CN202110849607 A CN 202110849607A CN 113564583 A CN113564583 A CN 113564583A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- wear
- cladding
- plate
- base material
- 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
Links
- 238000004372 laser cladding Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 49
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
- C23C24/103—Coating 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
本发明涉及耐磨板技术领域，尤其是涉及一种激光熔覆耐磨板及其制备方法。激光熔覆耐磨板包括基材和熔覆层；所述熔覆层由再生铁基粉末经激光熔覆在基材表面。再生铁基粉经激光熔覆工艺熔敷于基材板表面，形成了一种复合耐磨钢板，该复合耐磨钢板具有双层金属结构。耐磨层和基材熔合在一起，结合强度高。能在冲击过程中吸收能量的耐磨层不会脱落。所述耐磨板基材有一定的伸长率、强度，良好的韧性和可焊接性，熔覆层具有良好的耐磨、抗振动和抗冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及耐磨板技术领域，尤其是涉及一种激光熔覆耐磨板及其制备方法。
背景技术
双金属耐磨板由低碳钢板和合金耐磨层两部分组成，抗磨层一般占总厚度的1/3-1/2。工作时由基体提供抵抗外力的强度、韧性和塑性等综合性能，由耐磨层提供满足指定工况需求的耐磨性能。
双金属耐磨钢板合金耐磨层和基体之间是冶金结合。通过专用设备，采用自动焊接工艺，将高硬度耐磨合金材料均匀地焊接在基材上。复合层数一层至两层以至多层，复合过程中由于合金收缩比不同，出现均匀横向裂纹，这是耐磨钢板的显著特点。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种激光熔覆耐磨板，该耐磨板能够解决现有技术中存在的因出现横向裂纹导致的耐磨板损坏的问题；
本发明的第二目的在于提供一种激光熔覆耐磨板制备方法，该方法用于制备如以上所述的激光熔覆耐磨板。
本发明提供一种激光熔覆耐磨板，其包括基材和熔覆层；
所述熔覆层由再生铁基粉末经激光熔覆在基材表面。
优选的，所述基材为低碳钢板。
优选的，所述基材包括Q235板材、Q345板材或20CrMo板材。
优选的，所述基材层的厚度为10～20mm，熔覆层厚度2～7mm。
优选的，所述基材上设置有至少一层熔覆层。
优选的，当熔覆层为多层时，各熔覆层的材质相同或不同。
一种激光熔覆耐磨板的制备方法，采用该方法制备如以上所述的激光熔覆耐磨板，包括以下步骤：
清洁基材表面，在清洁后的基材表面进行激光扫描，在激光扫描辐照的同时送入再生铁基粉末形成熔覆层。
优选的，所述再生铁基粉末由液压支柱激光熔覆层、输送辊等激光熔覆层、铸铁轧辊和/或碳化钨等合金轧辊车削铁屑经破碎研磨制成的合金粉末。
优选的，所述合金粉末内还添加有Ni、Cr、Si、B、WC、SiC和/或Co-WC。
优选的，采用1-5万瓦激光器进行激光扫描辐照。
有益效果：
再生铁基粉经激光熔覆工艺熔敷于基材板表面，形成了一种复合耐磨钢板，该复合耐磨钢板具有双层金属结构。耐磨层和基材熔合在一起，结合强度高。能在冲击过程中吸收能量的耐磨层不会脱落。所述耐磨板基材有一定的伸长率、强度，良好的韧性和可焊接性，熔覆层具有良好的耐磨、抗振动和抗冲击性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式提供的激光熔覆耐磨板单层激光熔覆(截面)示意图，
图2为本发明具体实施方式提供的激光熔覆耐磨板不同质材料两层激光熔覆(截面)示意图；
附图标记说明：
1：基材；2：熔覆层。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、" 长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、" 水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、 "第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1、图2所示，本实施方式提供了一种激光熔覆耐磨板，其包括基材1和熔覆层2。熔覆层2由再生铁基粉末经激光熔覆在基材1表面。
再生铁基粉经激光熔覆工艺熔敷于基材1板表面，形成了一种复合耐磨钢板，该复合耐磨钢板具有双层金属结构。耐磨层和基材1熔合在一起，结合强度高。能在冲击过程中吸收能量的耐磨层不会脱落。所述耐磨板基材1有一定的伸长率、强度，良好的韧性和可焊接性，熔覆层2具有良好的耐磨、抗振动和抗冲击性能。
基材1为低碳钢板。基材1包括Q235板材、Q345板材或20CrMo板材。基材1层的厚度为10～20mm。
采用上述基材1保证了耐磨钢板的韧性和塑性，并提供了抗外力的强度，具有高耐磨性、耐冲击、可变形和可焊接等性能，可像钢板一样直接进行卷曲变形、切割和打孔等加工环节，以满足不同工况下对耐磨板的要求。
优选的，基材1优选Q235板材，厚度10～20mm；长、宽可按市售耐磨板规格(1500x6000)或按用户要求定制。
熔覆层2厚度2～7mm。为再生铁基粉末经激光熔覆在基材1表面。
基材1上设置有至少一层熔覆层2。根据实际需要可以在基材1上熔覆多层熔覆层2。当熔覆层2为多层时，各熔覆层2的材质相同或不同。并且当熔覆层2为多层时，各层熔覆层2依次排布。
如图2所示，基材1上设置两层熔覆层2，两层熔覆层2的材质不同。
在本实施方式中，还提供了一种激光熔覆耐磨板制备方法，采用该方法制备如以上所述的激光熔覆耐磨板，包括以下步骤：
清洁基材1表面，在清洁后的基材1表面进行激光扫描，在激光扫描辐照的同时送入再生铁基粉末形成熔覆层2。
再生铁基粉末由液压支柱激光熔覆层2、输送辊等激光熔覆层2、铸铁轧辊和/或碳化钨等合金轧辊车削铁屑经破碎研磨制成的合金粉末。
另外，根据实际需要还可以在合金粉末内添加有Ni、Cr、Si、B、WC、 SiC和/或Co-WC。以制造适用不同工况的激光熔覆耐磨板。
激光熔覆耐磨板采用多层激光熔覆或超高速激光熔覆可制造具有梯度功能的激光熔覆耐磨板。
具体的，在激光熔覆耐磨板生产制造过程中，采用1-5万瓦激光器高效大规模生产。根据板材尺寸可使用一套或多套激光熔覆设备同时加工一块钢板。
为了对上述激光熔覆耐磨板制备方法进行进一步的说明，本实施方式还提供了在实际生产过程中激光熔覆耐磨板具体的制备过程。
一种激光熔覆耐磨板，包括基材1和熔覆层2，如图1所示。基材1为 Q235板，厚度10mm、长和宽各500mm，熔覆层2厚度为3mm。激光熔覆工艺流程及工艺参数：
1.基材1表面激光清洗；
采用500w光纤输出激光清洗机，机械手编程扫描清除基材1表面油污和氧化层。
2.激光熔覆
进行激光扫描，在激光扫描辐照的同时送入再生铁基粉末。
激光功率10000w、光斑尺寸26mmx3mm、搭接量6mm、直线扫描速度600mm/min、同步送粉量288g/min。熔覆层2表面平整无裂纹，硬度 HRC55-58。
实施例所用激光熔覆材料是再生铁基粉，由液压支柱激光熔覆层2车削铁屑经破碎研磨制成的合金粉末。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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 (10)
1.一种激光熔覆耐磨板，其特征在于，包括基材和熔覆层；
所述熔覆层由再生铁基粉末经激光熔覆在基材表面。
2.根据权利要求1所述的激光熔覆耐磨板，其特征在于，所述基材为低碳钢板。
3.根据权利要求2所述的激光熔覆耐磨板，其特征在于，所述基材包括Q235板材、Q345板材或20CrMo板材。
4.根据权利要求1所述的激光熔覆耐磨板，其特征在于，所述基材层的厚度为10～20mm，熔覆层厚度2～7mm。
5.根据权利要求1所述的激光熔覆耐磨板，其特征在于，所述基材上设置有至少一层熔覆层。
6.根据权利要求5所述的激光熔覆耐磨板，其特征在于，当熔覆层为多层时，各熔覆层的材质相同或不同。
7.一种激光熔覆耐磨板的制备方法，其特征在于，采用该方法制备如权利要求1-6任意一项所述的激光熔覆耐磨板，包括以下步骤：
清洁基材表面，在清洁后的基材表面进行激光扫描，在激光扫描辐照的同时送入再生铁基粉末形成熔覆层。
8.根据权利要求7所述的激光熔覆耐磨板的制备方法，其特征在于，所述再生铁基粉末由液压支柱激光熔覆层、输送辊等激光熔覆层、铸铁轧辊和/或碳化钨等合金轧辊车削铁屑经破碎研磨制成的合金粉末。
9.根据权利要求8所述的激光熔覆耐磨板的制备方法，其特征在于，所述合金粉末内还添加有Ni、Cr、Si、B、WC、SiC和/或Co-WC。
10.根据权利要求7所述的激光熔覆耐磨板的制备方法，其特征在于，采用1-5万瓦激光器进行激光扫描辐照。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110849607.7A CN113564583A (zh) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 一种激光熔覆耐磨板及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110849607.7A CN113564583A (zh) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 一种激光熔覆耐磨板及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113564583A true CN113564583A (zh) | 2021-10-29 |
Family
ID=78167813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110849607.7A Pending CN113564583A (zh) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 一种激光熔覆耐磨板及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113564583A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115537804A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-12-30 | 甘肃金泽川增材制造有限公司 | 一种合金增材熔覆耐磨板 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101818343A (zh) * | 2010-04-21 | 2010-09-01 | 广州有色金属研究院 | 一种含有球形碳化钨复合涂层的激光熔覆方法 |
| CN105132913A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-09 | 山东大学 | 一种用于热作模具修复再制造的激光熔敷合金粉末 |
| US20180133804A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | United Technologies Corporation | Additive manufacturing process with metal chips produced by machining processes as feedstock |
| CN110257826A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-09-20 | 燕山大学 | 铸铁轧辊轴承位激光熔覆方法及激光熔覆用合金粉末 |
-
2021
- 2021-07-27 CN CN202110849607.7A patent/CN113564583A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101818343A (zh) * | 2010-04-21 | 2010-09-01 | 广州有色金属研究院 | 一种含有球形碳化钨复合涂层的激光熔覆方法 |
| CN105132913A (zh) * | 2015-09-22 | 2015-12-09 | 山东大学 | 一种用于热作模具修复再制造的激光熔敷合金粉末 |
| US20180133804A1 (en) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | United Technologies Corporation | Additive manufacturing process with metal chips produced by machining processes as feedstock |
| CN110257826A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-09-20 | 燕山大学 | 铸铁轧辊轴承位激光熔覆方法及激光熔覆用合金粉末 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115537804A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-12-30 | 甘肃金泽川增材制造有限公司 | 一种合金增材熔覆耐磨板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3204173B1 (en) | Method for manufactured a rolling mill roll by laser cladding | |
| CN100450688C (zh) | 薄壁不锈钢复层与碳钢基层的复合管环焊缝焊接方法 | |
| DE69006874T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Schichtmetallen. | |
| KR20100135934A (ko) | 용접 표면을 갖는 고온 재료를 지지 및 이송하기 위한 롤, 용접 표면을 갖는 롤의 제조 방법, 및 사용된 롤의 수리 방법 | |
| KR20080053492A (ko) | 3층 스테인리스 클래드 강판용 소재, 후판 및 고체고분자형 연료 전지 세퍼레이터용 강판의 제조 방법 및고체 고분자형 연료 전지 세퍼레이터 | |
| CN113564583A (zh) | 一种激光熔覆耐磨板及其制备方法 | |
| US5429879A (en) | Laminated metal composite formed from low flow stress layers and high flow stress layers using flow constraining elements and making same | |
| RU2694861C1 (ru) | Способ изготовления заготовки для режущего инструмента и соответствующая заготовка | |
| CA1068134A (en) | Method for making clad metal sheets having at least one curved major surface and products thereby | |
| DE102016205943A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Fertigen von metallischen Bauteilen | |
| CN1038183C (zh) | 复合钎料及其制造方法 | |
| CN108570674A (zh) | 一种低熔点合金激光熔覆成形方法 | |
| JP5797408B2 (ja) | ロータリーカッター | |
| KR102010069B1 (ko) | 다층 강판의 저항 점 용접방법 | |
| EP2181797A1 (en) | Method of manufacture of composite press rollers with welded high abrasion resistant material in cavities ; Composite press roller with such filled cavities | |
| CN212524229U (zh) | 一种破碎机用动锥 | |
| CN113732623B (zh) | 一种复合板材的对焊连接方法 | |
| KR102297933B1 (ko) | 중성자 차폐용 조형물 및 그의 제조방법 | |
| JP4230025B2 (ja) | 熱間プレス用クラッド金型およびその製造方法 | |
| CN111673239B (zh) | 一种预置接头的铜/钢复合材料连接方法 | |
| CN113564582A (zh) | 一种激光合金化耐磨板及其制备方法 | |
| JP5131077B2 (ja) | Ｓｎ系めっき鋼板のスポット溶接方法 | |
| CN112872737A (zh) | 一种卷取侧导板及其制备方法 | |
| CN110293131B (zh) | 一种耐高温耐磨辊子及其生产工艺 | |
| KR20220024421A (ko) | 용접 전극 및 용접 전극의 용도 |
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: 20211029 |