轧机辊端轴套内孔的激光熔覆修复方法及激光熔覆用复合装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113802117A(43)申请公布日2021.12.17(21)申请号202111128310.8(22)申请日2021.09.26(71)申请人泰尔（安徽）工业科技服务有限公司地址243000安徽省马鞍山市经济技术开发区红旗南路18号1楼(72)发明人于斌董振启娄家佳王星吴松李申申陈相君徐诚龙陈洛国竹节谭李雯(74)专利代理机构芜湖思诚知识产权代理有限公司34138代理人阮爱农(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)B23P6/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图6页(54)发明名称轧机辊端轴套内孔的激光熔覆修复方法及激光熔覆用复合装置(57)摘要本发明公开了轧机辊端轴套内孔的激光熔覆修复方法，其步骤为：轴套组件拆解→轴套表面清理→成分检测→序前热处理→分层熔覆→序后热处理→机加工→检验探伤→合格品交付。其中，步骤④序前热处理：熔覆前预热可以为入炉加热+加热带加热；或者为入炉加热+感应装置加热；或者单独使用感应装置加热；步骤⑥序后热处理：感应加热方式可以为感应加热，也可以为其它加热方式。本发明激光熔覆修复方法在辊端轴的内孔表面熔覆有高耐磨性、高强度、高结合力的熔覆层，延长了辊端轴套的使用寿命。CN113802117ACN113802117A权利要求书1/2页1.轧机辊端轴套内孔的激光熔覆修复方法，其具体步骤为：①轴套组件拆解：依序拆解组件，确保零件无损坏，收纳备用；②轴套工作面处理：对轧机辊端轴套进行清洗，去除油污、锈迹；加工去除轴套待修复工作面内孔的疲劳层及排除局部缺陷，去除层厚3‑5mm，并进行工作面100％PT探伤；使用无损检测探伤与表面硬度检测确定工作面失效层是否去除。③成分检测、确定修复材料：采用移动光谱仪对轴套进行化学成分分析，结合基体材质与技术要求选配进行熔覆的合金材料；④序前热处理：将辊端轴套放在热处理炉中进行退火；将辊端轴套进行熔覆前预热，预热温度及保温时间根据辊端轴套的化学成分及壁厚来确定；⑤工作面熔覆：使用合金材料对轴套内孔进行激光熔覆；⑥序后热处理：将辊端轴套加热至预热要求温度，保温缓冷至室温；⑦机加工：机械加工辊端轴套工作面，使其符合图纸相关要求；⑧检验探伤：检验轴套相关尺寸，工作面进行无损探伤。⑨合格品交付：检测不合格返工，检测合格品交付。2.根据权利要求1所述的激光熔覆修复方法，其特征是：步骤④序前热处理：熔覆前预热可以为入炉加热+加热带加热；或者为入炉加热+感应装置加热；或者单独使用感应装置加热；步骤⑥序后热处理：感应加热方式可以为感应加热，也可以为其它加热方式。3.根据权利要求1所述的激光熔覆修复方法，其特征是：步骤⑤工作面熔覆：合金材料有以下三种：一、与基体材质、性能接近的铁基合金软粉粉末，粒度为100目‑200目，其质量百分比为：0.05％C、18.0％Cr、0.7％B、0.9‑1.0％Si、10.0‑12.0％Ni、2.5‑3.0％Mo、0.5％Mn、其余为Fe；二、材质、性能介于基体与所选强化材料之间的铁基合金过渡粉末，粒度为100目‑200目，其质量百分比为：0.08％C、18.0％Cr、0.7‑0.8％B、0.9‑1.0％Si、5.0％Ni、2.0％Mo、0.5％Mn、其余为Fe；三、强化的铁基合金硬粉粉末，粒度为100目‑200目，其质量百分比为：0.18‑0.2％C、15.0‑18.0％Cr、0.9‑1.0％Si、2.0％Ni、2.0％Mo、0.1％Mn、其余为Fe。4.根据权利要求3所述的激光熔覆修复方法，其特征是：步骤⑤工作面熔覆：合金材料的组合方式为：一、当轴套基体为低硬度时，合金材料为软粉，熔覆层为一层；二、当轴套要求高硬度时：1、合金材料为软粉修复+过渡粉末，熔覆层为两层，即在软粉的外面再熔覆一层过渡粉末；2、合金材料为软粉修复+过渡粉末+硬粉强化，熔覆层为三层，即在过渡粉末的外面再熔覆一层硬粉；3、合金材料为软粉修复+过渡粉末+硬粉强化+过渡粉末，熔覆层为四层，即在硬粉的外面再熔覆一层过渡粉末。5.根据权利要求1所述的激光熔覆修复方法，其特征是：步骤⑤工作面熔覆：使用半导体激光器进行熔覆，半导体激光器光束输出模式为平顶光；采用感应加热作为激光熔覆的复合热源。6.一种激光熔覆用复合装置，其特征是：它包括激光熔覆光头、感应加热装置(6)，两者相连接；激光熔覆光头包括激光镜座组件、送粉喷嘴(5)、激光通道、合金粉末通道，激光镜座组件包括准直镜座(3)、反射镜座(4)、保护镜座(4‑3)，准直镜座(3)连接在反射镜座(4)的侧面，保护镜座(4‑3)连接在反射镜座(4)的下面，送粉喷嘴(5)通过螺纹连接在保护镜座(4‑3)的下面；激光通道、合金粉末通道经过激光镜