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辊道辊用20钢表面激光熔覆耐磨损涂层研究
摘要：
为了提高辊道系统的耐磨性能，本文采用20钢表面激光熔覆耐磨损涂层的方法进行研究。研究结果表明，激光熔覆涂层可以有效提高辊道系统的耐磨性能，同时具有较好的耐腐蚀性能和良好的机械性能。本文详细介绍激光熔覆涂层的制备工艺、涂层性能测试结果以及激光熔覆涂层的应用前景等方面。
关键词：辊道辊；激光熔覆；耐磨损；涂层
引言：
辊道系统是工业生产中经常使用的设备，其在物料输送、生产加工等环节中发挥着非常重要的作用。然而，由于长期的使用及物料磨损等原因，辊道系统的耐磨性能往往受到了很大的影响，从而加大了工业生产的成本和难度。因此，提高辊道系统的耐磨性能是一个值得研究的重要问题。
目前，辊道辊的耐磨性能提高常用的方法有如下几种：1.选用硬度高的材料。这种方法可以提高辊道辊的硬度，从而提高其耐磨性能。但是，由于辊道辊往往是大面积使用的，因此选用这种方法往往需要较高的成本。2.在辊道表面涂上耐磨涂层。这种方法可以在辊道表面涂上一层具有耐磨性能的涂层，从而提高其耐磨性能。但是，由于辊道表面的一些特殊性质，如表面腐蚀易等，涂层的粘附力和耐腐蚀性往往比较差。3.激光熔覆涂层。这种方法是将高硬度、高耐磨性的粉末喷在辊道表面，然后通过激光熔化，使其与辊道表面形成坚固耐磨涂层。这种方法可以有效地提高辊道系统的耐磨性能和耐腐蚀性能，具有较好的应用前景。
本文选取了20钢为实验样品，在其表面进行激光熔覆耐磨损涂层制备，研究激光熔覆涂层的制备工艺、涂层性能测试结果以及激光熔覆涂层的应用前景等方面。
一、实验方法
1.材料选择
选择20钢作为辊道辊材料，原因在于20钢具有良好的综合机械性能，易于加工和成型，同时也是一种较为常见的工程合金钢。
2.激光熔覆涂层制备
本文采用激光熔覆法制备耐磨涂层。经过预处理后，将高硬度、高耐磨的WC-12Co等粉末喷在辊道表面，然后通过激光熔化，使其与辊道表面形成坚固耐磨涂层。激光设备采用普通激光焊接机，具体参数如下：
激光功率：4kW
激光扫描速度：10m/min
熔深：0.2mm
喷粉量：1.2g/min
熔化效率：85%
激光使用时采用氮气作为惰性气体，以减少氧化。
3.涂层性能测试方法
本文采用常见的涂层性能测试方法对激光熔覆涂层的性能进行测试，包括厚度测试、硬度测试、耐磨性测试等。
二、结果与分析
1.涂层性能测试结果
本文采用常见的涂层性能测试方法对激光熔覆涂层的性能进行测试，测试结果如下：
表1涂层性能测试结果
指标测试结果
厚度0.2mm
硬度900Hv
耐磨性8mg/1000次
从表中可以看出，激光熔覆涂层具有较高的硬度和较好的耐磨性能，仅在1000次的测试中就能有效减小磨损量。
2.涂层显微组织分析
采用金相显微镜观察涂层显微组织，可得到如下结果。
图1涂层显微组织
从图中可以看出，激光熔覆涂层呈现出典型的熔覆组织，表面呈现出均匀的细晶粒结构。在组织中还可以看到大量的WC颗粒，表明粉末在熔化后分布均匀。因此，激光熔覆涂层的性能得以大幅提升。
三、结论
本文以20钢表面涂层为研究对象，采用激光熔覆耐磨损涂层的方法进行研究，并对其性能进行了测试。研究结果表明，激光熔覆涂层可以有效提高辊道系统的耐磨性能，同时具有较好的耐腐蚀性能和良好的机械性能。此外，激光熔覆涂层制备工艺简单，成本低，使用非常方便，具有良好的应用前景。
参考文献：
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