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H13热作模具钢轧辊失效机制分析及激光熔覆修复工艺研究
H13热作模具钢轧辊失效机制分析及激光熔覆修复工艺研究
摘要:
钢轧辊在金属热轧过程中起着重要的作用，然而长时间使用后会出现磨损、裂纹和塑性变形等问题，导致轧辊失效。本论文以H13热作模具钢轧辊为研究对象，通过对轧辊失效机制的分析，提出了激光熔覆修复工艺来延长轧辊的使用寿命。
第一部分：引言
钢轧辊是金属热轧过程中最重要的设备之一，它承受着巨大的力和热应力，常常在极端条件下工作，因此容易出现失效问题。H13热作模具钢轧辊是目前常用的材料，但其在长时间使用后仍然存在一些问题，包括磨损、裂纹和塑性变形等。因此，深入研究H13热作模具钢轧辊的失效机制以及修复工艺显得非常重要。
第二部分：H13热作模具钢轧辊的失效机制分析
2.1磨损失效
轧制过程中，轧辊与金属板材之间的反复摩擦会导致轧辊表面磨损。磨损分为疲劳磨损和磨料磨损两种形式，这些磨损会导致轧辊直径变小，影响轧制效率和产品质量。
2.2裂纹失效
轧辊长时间工作时，受到的应力和温度变化会引起轧辊表面和内部的裂纹产生和扩展。裂纹的产生和扩展会导致轧辊的强度和刚度下降，进而导致失效。
2.3塑性变形失效
轧辊在工作过程中受到巨大的应力，容易发生塑性变形。轧辊的塑性变形会导致轧辊的几何形状发生变化，进而影响轧制产品的几何精度和表面质量。
第三部分：激光熔覆修复工艺研究
3.1激光熔覆修复原理
激光熔覆修复是一种利用激光熔化材料来修复表面缺陷和修复轧辊的方法。激光熔覆修复可以将耐磨性和耐热性较好的材料熔覆在轧辊表面，提高轧辊的抗磨和耐热性能。
3.2激光熔覆修复工艺参数研究
激光熔覆修复的效果受到很多因素的影响，包括激光功率、扫描速度和熔覆材料等。通过优化这些参数的选择，可以得到最佳的修复效果。
第四部分：实验方法与结果分析
4.1实验方法
通过制备H13热作模具钢轧辊试样，进行激光熔覆修复实验。
4.2结果分析
对修复后的轧辊试样进行表面硬度测试和磨损实验，分析修复效果。
第五部分：结论
通过对H13热作模具钢轧辊失效机制的分析，我们可以了解到轧辊失效的主要原因是磨损、裂纹和塑性变形。激光熔覆修复工艺是一种有效的延长轧辊使用寿命的方法，可以提高轧辊的抗磨和耐热性能。在实验中，我们通过优化激光熔覆修复工艺参数，实现了较好的修复效果。
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