一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法.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CN110747465A(43)申请公布日2020.02.04(21)申请号201911195135.7(22)申请日2019.11.28(71)申请人上海大陆天瑞激光表面工程有限公司地址201306上海市浦东新区飞渡路222号(72)发明人蔡乐钱余昕吴年硕陈江李雷(74)专利代理机构上海沪慧律师事务所31311代理人朱九皋(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)C22C19/07(2006.01)C21D9/56(2006.01)C21D1/26(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法(57)摘要本发明涉及退火炉炉底辊技术领域，且公开了一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法，包括以下步骤：1）预制炉底辊；2）加工表面；3）清理表面；4）获得熔覆粉末；5）激光熔覆；6）制作炉底辊。该热轧退火炉炉底辊的激光制造方法，通过制造的热轧退火炉炉底辊表面功能层与炉辊辊套基材为冶金结合，结合强度不低于原基材的90%，一般可达650Mpa以上，通过炉辊辊套在激光加工过程中辊套表面微熔，微熔层为0.05~0.1mm，基体热影响区极小，一般为0.1~0.2mm，熔覆后辊套基本无变形，制备的功能层覆层厚度均匀，辊套装配后动平衡好，通过激光熔覆后的Co基功能层均无粗大的铸造组织，熔铸层及其界面组织致密，晶粒细小，具有极好的耐磨性。CN110747465ACN110747465A权利要求书1/1页1.一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1）预制炉底辊，制作芯辊和辊套，其中芯辊通过机加工成型，辊套通过精密铸造而成，备用；2）加工表面，对步骤1）中得到的辊套表面进行加工，并在其表面留有熔覆层余量，备用；3）清理表面，对步骤2）中备用的辊套表面进行全方位的清理，具体为对其表面进行除锈和除油清理，避免其表面残留的灰尘和碎屑影响后续的工序，清理完毕后备用；4）获得熔覆粉末，准备两种成分不同的Co基合金材料，用于基层和面层，其中基层Co基合金材料的成分为，Cr22-28%，W7-11%，Fe1-2%，Ni8-15%，C0.8-1%余量为Co，面层Co基合金材料的成分为Cr22-28%，W11-15%，Fe1-2%，Ni8-15%，C1.5-2%，Si0.6-1.5%，Mo0.5-0.8%，余量为Co，准备完毕后备用；5）激光熔覆，将步骤3）中备用的辊套固定在机床上，采用激光焊机对其的表面进行激光熔覆，同时对其表面分两次输送熔覆粉末，依次完成基层和面层的熔覆，熔覆完毕后备用；6）制作炉底辊，将步骤5）中熔覆完毕的炉辊辊套经车削、磨削至使用表面光洁度及尺寸，并利用装配夹具将辊套装配到芯辊上，并将辊套焊接于芯辊上，从而得到炉底辊。2.根据权利要求1所述的一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法，其特征在于，所述辊套材质为耐热钢，如42CrMo和不锈钢SUS304材料。3.根据权利要求1所述的一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法，其特征在于，所述Co合金硬度在HRC35-45。4.根据权利要求1所述的一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法，其特征在于，所述激光熔覆采用预置合金粉末激光熔覆的方式，使用氩气对熔池进行保护，激光工艺参数为：激光功率2000~3000W；光斑直径2.5~4.5mm；光斑移动速度4~35mm/s；搭接1.25-2.25；氩气流量3-7L/min。5.根据权利要求1所述的一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法，其特征在于，所述基合熔覆层和面层熔覆层每层厚度0.6至1.4mm。2CN110747465A说明书1/4页一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法技术领域[0001]本发明涉及退火炉炉底辊技术领域，具体为一种热轧退火炉炉底辊的激光制造方法。背景技术[0002]退火炉炉辊用于不锈钢板在热处理炉内连续运行的输送和支撑作用，加热炉内气氛温度高达1200℃，热处理板带也达到1100℃，为保证运转的安全性及保证产品质量，炉辊应当具有良好的高温稳定性，在高温状态下不能产生较大弯曲变形，同时辊面高温状态下应当有低于板面的硬度，不会划伤板面，并且辊面材质在高温下不会与不锈钢板产生粘连的特性，典型的热线退火炉采用卧式连续退火炉，对热轧板坯进行加热退火处理，处理板坯宽度1250mm~2100mm，板坯厚度2mm~14mm，加热炉内采用表面喷涂的钢辊作为支撑辊，其加热炉包含23根辊道，分为加热段、保温段和冷却段，其中加热段位置炉内环境温度1300℃。[0003]目前，传统的退火炉支承辊表面强化方式为喷涂硬质合金的，表面喷涂功能层与基材为物理结合，涂层与基材仅能达到70Mpa的结合强度，且喷涂层孔隙率高，在喷涂层与基材结合面