專(zhuān)利名稱(chēng)：一種修復(fù)軋輥表面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及軋鋼廠軋輥的表面修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
軋輥是軋鋼企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵備件，價(jià)格昂貴，其性能直接影響企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)成本。軋輥的基材為GCrl5Si2Mn，在軋鋼生產(chǎn)過(guò)程中，由于軋輥直接與軋件接觸，強(qiáng)迫軋件發(fā)生形變，它既要承受很大的動(dòng)態(tài)壓力以及金屬間較大的滑動(dòng)速度、彎曲應(yīng)力，還要承受變化幅度較大的高溫影響，在使用過(guò)程中軋輥將不斷地被磨損。磨損是軋輥的主要失效形式，摩擦磨損則是最主要的磨損形式，此外軋輥的磨損同時(shí)會(huì)受軋輥的疲勞磨損、表面氧化磨損、周期性的受熱水冷產(chǎn)生的熱疲勞和軋輥表面粘鋼的影響。軋輥在惡劣的環(huán)境下工作，很容易出現(xiàn)局部失效，將報(bào)廢軋輥工作層修復(fù)之后進(jìn)行尺寸恢復(fù)，使其性能達(dá)到甚至超過(guò)新產(chǎn)品，具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。目前軋輥的修復(fù)方法一般是采用堆焊的工藝方法，焊前需要準(zhǔn)備大量的工作如輥坯退火處理、待堆焊機(jī)加工、著色探傷處理、預(yù)熱處理，同時(shí)焊后母體金屬與堆焊層容易在堆焊時(shí)發(fā)生相變，導(dǎo)致開(kāi)裂。因此現(xiàn)有的軋輥堆焊修復(fù)工藝的不足使得修復(fù)后的軋輥機(jī)械性能較差，限制了軋輥的使用壽命，并增大了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低生產(chǎn)成本的修復(fù)軋輥表面的方法，并使得修復(fù)后的軋輥耐磨性能提高，使用壽命延長(zhǎng)。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下
在廢軋輥經(jīng)過(guò)機(jī)械切削步驟、除油步驟、局部保護(hù)步驟、噴砂步驟和預(yù)熱步驟之后的軋輥表面上噴涂耐磨修復(fù)層；所述的耐磨修復(fù)層是以碳化鎢顆粒為核心，金屬鈷作為包覆的納米復(fù)合粉末。所述預(yù)熱步驟的預(yù)熱溫度為18(T20(TC，預(yù)熱時(shí)間為1小時(shí)。所述納米復(fù)合粉末是采用超音速火焰噴涂設(shè)備噴涂于軋輥表面；該超音速火焰噴涂工藝參數(shù)具體為噴涂壓力0. 2(T0. 35MPa,復(fù)合粉末的送粉速度3(T40g/min，噴涂角度 60 75°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面20(T250mm。上述以WC顆粒為核心，金屬Co包覆而制成的粉末又稱(chēng)為納米WC-12CO復(fù)合粉末。 用鈷包覆碳化鎢復(fù)合粉末噴涂的涂層，具有很高的硬度(HV130(T1800)和耐磨性能，是很重要的一種硬質(zhì)耐磨粉末材料。采用的超音速火焰噴涂裝置由主控柜、送粉器、熱交換器、噴槍等部件組成。噴槍是根據(jù)拉瓦爾噴管原理設(shè)計(jì)而成，長(zhǎng)200mm，以煤油為燃料，當(dāng)煤油送入燃燒室后與氧氣混合立刻霧化，經(jīng)高壓點(diǎn)火產(chǎn)生穩(wěn)定清潔的火焰，焰流溫度最高可達(dá)2850°C。送粉器采用攪籠式送粉桿將粉末送入旋風(fēng)式攪拌器與載氣充分混合，粉末最遠(yuǎn)輸送距離可達(dá)數(shù)十米， 0. 0Γ0. 2mm的固體材料都可均勻送出，最大送粉量可達(dá)200g/min。
本發(fā)明具體工藝過(guò)程步驟如下
(1)對(duì)廢棄軋輥進(jìn)行表面切削、檢查，確認(rèn)切削表面無(wú)缺陷；
(2)對(duì)噴涂部位進(jìn)行除油清洗；
(3)對(duì)不噴涂部位進(jìn)行遮蔽保護(hù)；
(4)對(duì)噴涂部位進(jìn)行完全噴砂；
(5)噴涂前工件進(jìn)行預(yù)熱；
(6)利用超音速火焰噴涂技術(shù)熱噴納米WC-12CO復(fù)合粉末于軋輥表面；
(7)將涂覆納米WC-12CO復(fù)合粉末涂層的軋輥置于空氣中經(jīng)固化后形成耐磨修復(fù)膜；
(8)拆去保護(hù)，清理非噴涂表面；
(9)加工軋輥至原有尺寸，恢復(fù)其大?。?br> (10)按技術(shù)要求進(jìn)行檢驗(yàn)；
(11)進(jìn)行全面檢查，直至符合客戶要求。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下優(yōu)點(diǎn)涂覆采用超音速火焰噴涂技術(shù)熱噴納米WC-12CO復(fù)合粉末于軋輥表面，大大提高被修復(fù)軋輥的耐磨性能及其使用壽命，同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明不僅適用于對(duì)軋輥損傷的修復(fù)，而且還適用于對(duì)軋輥磨損的防護(hù)寸。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1
利用機(jī)械切削將磨損嚴(yán)重而廢棄的GCrl5Si2Mn軋輥表面切削5. 0mm，待檢查切削表面沒(méi)有缺陷之后，對(duì)準(zhǔn)備進(jìn)行噴涂的部位進(jìn)行除油處理，同時(shí)將不需要噴涂的部位進(jìn)行遮蔽保護(hù)，然后對(duì)待噴涂部位進(jìn)行完全噴砂處理，噴涂前在180°C溫度下預(yù)熱1小時(shí)，采用超音速火焰噴涂法將納米WC-12CO復(fù)合粉末熱噴于待修復(fù)軋輥表面，設(shè)定噴涂壓力為0. 35MPa, 復(fù)合粉末的送粉速度為40g/min，噴涂角度為60°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面200mm。將涂覆復(fù)合粉末涂層的軋輥置于空氣中經(jīng)1. Oh固化后形成耐磨修復(fù)膜，拆除遮蔽保護(hù)并清理非噴涂表面，最后加工噴涂表面直到軋輥恢復(fù)原有尺寸大小，進(jìn)行全面的技術(shù)檢查，噴涂層與本體結(jié)合強(qiáng)度大于58MPa，硬度大于HRC60，相對(duì)耐磨性是基材GCrl5Si2Mn鋼的38倍以上。實(shí)施例2
利用機(jī)械切削將磨損嚴(yán)重而廢棄的GCrl5Si2Mn軋輥表面切削8. 0mm，待檢查切削表面沒(méi)有缺陷之后，對(duì)準(zhǔn)備進(jìn)行噴涂的部位進(jìn)行除油處理，同時(shí)將不需要噴涂的部位進(jìn)行遮蔽保護(hù)，然后對(duì)待噴涂部位進(jìn)行完全噴砂處理，噴涂前在200°C溫度下預(yù)熱1小時(shí)，采用超音速火焰噴涂法將納米WC-12CO復(fù)合粉末熱噴于待修復(fù)軋輥表面，設(shè)定噴涂壓力為0. 20MPa, 復(fù)合粉末的送粉速度為30g/min，噴涂角度為75°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面250mm。將涂覆復(fù)合粉末涂層的軋輥置于空氣中經(jīng)1. Oh固化后形成耐磨修復(fù)膜，拆除遮蔽保護(hù)并清理非噴涂表面，最后加工噴涂表面直到軋輥恢復(fù)原有尺寸大小，進(jìn)行全面的技術(shù)檢查，噴涂層與本體結(jié)合強(qiáng)度大于56MPa，硬度大于HRC58，相對(duì)耐磨性是基材GCrl5Si2Mn鋼的40倍以上。
實(shí)施例3
利用機(jī)械切削將磨損嚴(yán)重而廢棄的GCrl5Si2Mn軋輥表面切削6. 0mm，待檢查切削表面沒(méi)有缺陷之后，對(duì)準(zhǔn)備進(jìn)行噴涂的部位進(jìn)行除油處理，同時(shí)將不需要噴涂的部位進(jìn)行遮蔽保護(hù)，然后對(duì)待噴涂部位進(jìn)行完全噴砂處理，噴涂前在200°C溫度下預(yù)熱1小時(shí)，采用超音速火焰噴涂法將納米WC-12CO復(fù)合粉末熱噴于待修復(fù)軋輥表面，設(shè)定噴涂壓力為0. 30MPa, 復(fù)合粉末的送粉速度為40g/min，噴涂角度為75°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面200mm。將涂覆復(fù)合粉末涂層的軋輥置于空氣中經(jīng)1. Oh固化后形成耐磨修復(fù)膜，拆除遮蔽保護(hù)并清理非噴涂表面，最后加工噴涂表面直到軋輥恢復(fù)原有尺寸大小，進(jìn)行全面的技術(shù)檢查，噴涂層與本體結(jié)合強(qiáng)度大于60MPa，硬度大于HRC56，相對(duì)耐磨性是基材GCrl5Si2Mn鋼的41倍以上。
權(quán)利要求
1.一種修復(fù)軋輥表面的方法，其特征在于在廢軋輥經(jīng)過(guò)機(jī)械切削步驟、除油步驟、局部保護(hù)步驟、噴砂步驟和預(yù)熱步驟之后的軋輥表面上噴涂耐磨修復(fù)層；所述的耐磨修復(fù)層是以碳化鎢顆粒為核心，金屬鈷作為包覆的納米復(fù)合粉末。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的修復(fù)軋輥表面的方法，其特征在于，所述預(yù)熱步驟的預(yù)熱溫度為180 200°C，預(yù)熱時(shí)間為1小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的修復(fù)軋輥表面的方法，其特征在于，所述納米復(fù)合粉末是采用超音速火焰噴涂設(shè)備噴涂于軋輥表面；上述超音速火焰噴涂工藝參數(shù)具體為噴涂壓力0. 20 0. 35MPa,復(fù)合粉末的送粉速度30 40g/min，噴涂角度60 75°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面200 250mm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種修復(fù)軋輥表面的方法。其具體步驟是，廢軋輥經(jīng)過(guò)機(jī)械切削去除其損壞層后得到無(wú)缺陷的表面，然后經(jīng)過(guò)除油、局部保護(hù)、噴砂和預(yù)熱之后，在軋輥表面熱噴涂納米WC-12Co復(fù)合粉末，其在空氣中經(jīng)一定時(shí)間固化后形成耐磨修復(fù)層。該涂層結(jié)構(gòu)細(xì)密、孔隙率低、與基材的粘結(jié)性能極好，經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，能夠磨削到優(yōu)良的表面精度。利用本發(fā)明噴涂修復(fù)的軋輥與原件相比耐磨性能更優(yōu)，延長(zhǎng)了使用壽命，降低了生產(chǎn)成本，不僅適用于對(duì)軋輥損傷的修復(fù)，而且還適用于對(duì)軋輥磨損的防護(hù)等。
文檔編號(hào)C23C4/06GK102343497SQ20111037470
公開(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者喬紅斌, 吳勝華, 張陳, 鄭祎群, 陳克英 申請(qǐng)人:馬鞍山市恒意機(jī)械有限責(zé)任公司