一种加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺.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CN106337179A(43)申请公布日2017.01.18(21)申请号201510391499.8(22)申请日2015.07.07(71)申请人武汉点金激光科技有限公司地址430000湖北省武汉市东湖开发区长城创新科技园长城园路7号301室(72)发明人陶兴启黄旭东董容刚(74)专利代理机构北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)11350代理人汤东凤(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)C22C27/06(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺(57)摘要一种加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺，包括以下工艺步骤：采用的铬镍碳合金粉末按重量百分比的成分为：Cr：65%-80%、Ni：17%-28%、C：3%-7%；选用Φ3mm窄带光斑或10×1mm宽带光斑对基体进行扫描；开启CO2激光器，工作平台为数控激光加工机；采用同轴或旁轴送粉装置将合金粉末自动送入激光熔池，在辊环面形成均匀致密的合金化涂层，其厚度在0.3-0.5mm；进行裂纹探伤检测并判断有无裂纹产生。本发明强化了炉底辊辊环面，提高辊环使用寿命，基本解决了辊环面结瘤的问题，节约了换辊时间和维修时间，提高了加热炉作业效率，降低了生产成本。CN106337179ACN106337179A权利要求书1/1页1.一种加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺，其特征在于，包括以下工艺步骤：（1）对加热炉炉底辊辊环面进行除油、除锈，并对眼睛板加工部位进行检验；（2）合金粉末和送粉方式的选择：采用铬镍碳合金粉末，其按重量百分比的成分为：Cr：65%-80%、Ni：17%-28%、C：3%-7%；采用同轴或旁轴送粉方式；（3）扫描方式的选择：选用Φ3mm窄带光斑或10×1mm宽带光斑对基体进行扫描；（4）耐磨面激光合金化处理：开启CO2激光器，工作平台为数控激光加工机；采用同轴或旁轴送粉装置将合金粉末自动送入激光熔池，在辊环面形成均匀致密的合金化涂层，其厚度在0.3-0.5mm；其工艺参数如下：聚焦镜F=300-400mm合金化功率P=2000-5000W光斑尺寸D=3-10mm扫描速度V=600-1500mm/min搭接率40%-60%；（5）对步骤（4）中制备的合金化涂层进行裂纹探伤检测并判断有无裂纹产生。2.根据权利要求1所述的加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺，其特征在于，步骤（1）为：室温下用清洗剂对加热炉炉底辊辊环面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净；用着色探伤法对眼睛板加工部位进行检验，要求加工部位无裂纹、气孔、夹杂。3.根据权利要求1所述的加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺，其特征在于，步骤（2）中所述的铬镍碳合金粉末按重量百分比的成分为：Cr：71%、Ni：24%、C：5%。4.根据权利要求1所述的加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺，其特征在于，步骤（4）中所述合金化涂层的厚度为0.4mm。5.根据权利要求1所述的加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺，其特征在于，步骤（4）的具体工艺参数如下：聚焦镜F=350mm合金化功率P=3500W光斑尺寸D=6mm扫描速度V=1000mm/min搭接率50%。2CN106337179A说明书1/4页一种加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺技术领域[0001]本发明涉及加热炉炉底辊辊环表面强化工艺领域，具体为一种加热炉炉底辊辊环的激光表面合金化处理工艺。背景技术[0002]炉底辊是冶金行业各种热处理件输送过程中的关键零部件，其广泛应用于各种热处理炉，其中包括连续退火炉、加热炉、热处理常化炉等。加热炉炉底辊起输送钢坯的作用，而为了保证钢坯在后续的轧制过程中不出现质量问题，防止钢棍与钢板高温接触时在钢棍表面形成结瘤物至关重要。加热炉炉底辊辊环现在比较普遍地使用Co50合金材质，而此种材质又是炉底辊制造领域顶级的材料，成本昂贵，其在使用过程中，辊环面也无法完全克服结瘤的问题，导致需要定期替换在线炉底辊进行辊环的除瘤修复甚至报废，严重影响生产进度，大大增加了加热炉的运行成本。[0003]加热炉炉底辊是输送钢坯的关键零部件，现行有多种工艺方法用于加热炉炉底辊的制造，其中Co基材料的选择占有十分重要的地位。如辊环整个结构件采用Co50材质，采用整体铸造方法制作，其特点是耐高温氧化，并有一定的高温下保持硬度的能力，其在高温强度、抗热冲击和耐磨损性能方面亦有不俗变现，但是用此种方法制造的炉底辊，十分昂贵，并且在寿命期内也无法避免辊环面结瘤现象的发生，因此，应用表面强化处理方法进行炉底辊的制造也是人们一直努力的方向。PRAXAIR公司在炉温超过900℃的工作环