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一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法

专利类型	发明公开	法律事件	公开; 实质审查;
专利有效性	实质审查	当前状态	实质审查
申请号	CN202411886071.6	申请日	2024-12-20
公开(公告)号	CN119800268A	公开(公告)日	2025-04-11
申请人	中钢集团邢台机械轧辊有限公司;	申请人类型	企业
发明人	梁鹏; 郭计山; 游娜;	第一发明人	梁鹏
权利人	中钢集团邢台机械轧辊有限公司	权利人类型	企业
当前权利人	中钢集团邢台机械轧辊有限公司	当前权利人类型	企业
省份	当前专利权人所在省份：河北省	城市	当前专利权人所在城市：河北省邢台市
具体地址	当前专利权人所在详细地址：河北省邢台市信都区新兴西大街1号	邮编	当前专利权人邮编：054025
主IPC国际分类	C23C4/08	所有IPC国际分类	C23C4/08 ; C23C4/12 ; C23C24/10 ; C22C38/08 ; C22C38/12
专利引用数量	0	专利被引用数量	0
专利权利要求数量	4	专利文献类型	A
专利代理机构	石家庄众志华清知识产权事务所	专利代理人	李蒙;
摘要	本发明公开了一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法，属于激光熔覆技术领域，包括以下步骤：步骤S1、选择表面磨损超过0.3mm的拉矫机辊，将其磨削至直径小于成品0.8mm，表面清理干净；步骤S2、选择热喷焊的合金粉末，合金成分包括C、Ni、W、B、V、Fe，混合均匀；步骤S3、对步骤S1处理好的拉矫机辊进行热喷焊，在其表面形成一层合金层；步骤S4、步骤S3处理好的拉矫机辊进行高速激光熔覆，激光功率3500W，氩气保护，激光熔覆时送粉的合金粉末为球状碳化钛颗粒，步骤S5、将激光熔覆好的拉矫机辊进行精磨至成品尺寸，得到修复好的拉矫机辊。本申请采用热喷焊+高速激光重熔技术，提高了表面的耐磨性。
权利要求	1.一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1、选择表面磨损超过0.3mm的拉矫机辊，将其磨削至直径小于成品0.8mm，使用酒精擦拭，去除油污和表面附着物，使表面干净；步骤S2、选择热喷焊的合金粉末，合金成分包括C、Ni、W、B、V、Fe，混合均匀；步骤S3、对步骤S1处理好的拉矫机辊进行热喷焊，在其表面形成一层合金层；步骤S4、步骤S3处理好的拉矫机辊进行高速激光熔覆，激光功率3500W，氩气保护，激光熔覆时送粉的合金粉末为球状碳化钛颗粒；步骤S5、将激光熔覆好的拉矫机辊进行精磨至成品尺寸，得到修复好的拉矫机辊。 2.根据权利要求1所述的一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法，其特征在于：步骤S2中合金成分的含量占比为：C0.2%，Ni25%，W45%，B15%，V5%，余量为Fe。 3.根据权利要求1所述的一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法，其特征在于：步骤S3中热喷焊工艺中枪管尺寸100mm，煤油流量20L/h,氧气流量50000L/h,温度1550℃。 4.根据权利要求1所述的一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法，其特征在于：步骤S4中送粉0.5 kg/h，光斑Φ1mm，线速度100mm/min。
说明书全文	一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法技术领域 [0001] 本发明属于轧辊再制造技术领域，具体涉及一种利用热喷焊+高速激光熔覆技术对拉矫机辊进行再制造的工艺方法。背景技术 [0002] 在冷轧过程中，钢板可能会出现各种形状缺陷，如波浪形、边缘弯曲等。拉矫机通过拉伸和弯曲的联合作用，对钢板进行矫直，以改善其平直度和材料性能。 [0003] 拉矫机的工作原理是利用两组弯曲辊组和一组矫正辊组，在带钢张力作用下，使钢板经过剧烈的弯曲，产生弹塑性延伸变形。这种变形有助于消除钢板的三维板形缺陷。随后，矫正辊会进一步调整钢板的残余曲率，以达到更理想的平直度。 [0004] 拉矫机辊通常使用高强度的合金工具钢，如25CrMo4、35CrMo、42CrMo、Cr5、Cr8等，以确保足够的耐磨性和力学性能。耐磨层的硬度可以达到HRC50‑60，以应对高磨损的工作条件。 [0005] 由于长时间与金属板材接触，辊子表面会发生磨损，尤其是在高速或高负载的工况下。磨损会导致辊子表面粗糙，影响矫直效果。辊子表面的材料可能会因为疲劳而剥落，尤其是在辊子表面存在缺陷或夹杂物的区域。长期承受重载或热影响可能导致辊子发生永久性变形，影响矫直精度。总之，拉矫机辊在长时间的使用过程中会出现各种损坏情况。 [0006] 拉矫机辊表面磨损后，只能通过修磨继续使用，耐磨层消耗完后，拉矫机辊报废；现有拉矫机辊由于材质为高碳高合金钢，组织回火马氏体，且拉矫机辊工作辊直径小，长度直径比超过30，采用堆焊、热喷焊、常规激光熔覆存在焊接裂纹、变形等问题，难以修复，磨损后直接报废，造成了很多浪费，增加了生产成本。发明内容 [0007] 为了克服上述问题，本发明提供了一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法，拉矫机辊磨损后，采用热喷焊+高速激光熔覆技术在表面制备高硬度耐磨层，满足拉矫机辊的重复使用，使用寿命至少是原有拉矫机辊的十倍，可以有效降低拉矫机辊维护成本。 [0008] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法，包括以下步骤：步骤S1、选择表面磨损超过0.3mm的拉矫机辊，将其磨削至直径小于成品0.8mm，使用酒精擦拭，去除油污和表面附着物，使表面干净；步骤S2、选择热喷焊的合金粉末，合金成分包括C、Ni、W、B、V、Fe，混合均匀；步骤S3、对步骤S1处理好的拉矫机辊进行热喷焊，在其表面形成一层合金层；步骤S4、步骤S3处理好的拉矫机辊进行高速激光熔覆，激光功率3500W，氩气保护，激光熔覆时送粉的合金粉末为球状碳化钛颗粒。 [0009] 步骤S5、将激光熔覆好的拉矫机辊进行精磨至成品尺寸，得到修复好的拉矫机辊。 [0010] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S2中合金成分的含量占比为：C0.2%，Ni25%，W45%，B15%，V5%，余量为Fe。 [0011] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S3中热喷焊工艺中枪管尺寸100mm，煤油流量20L/h,氧气流量50000L/h,温度1550℃。 [0012] 本发明技术方案的进一步改进在于：步骤S4中送粉0.5 kg/h，光斑Φ1mm，线速度100mm/min。 [0013] 由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：本发明提供了一种新型拉矫机辊再制造的工艺方法，拉矫机辊磨损后，采用热喷焊+高速激光重熔技术在表面制备高硬度耐磨层，满足拉矫机辊的重复使用，使用寿命至少是原有拉矫机辊的十倍，可以有效降低拉矫机辊维护成本。 [0014] 本申请技术避免了常规激光熔覆和堆焊的应力裂纹、变形等问题，熔覆层均匀且加工精度高，加工余量0.2mm，降低了修复成本和磨削加工成本。 [0015] 本申请选用的热喷焊材料为耐磨材料，可提高表面的耐磨性；而后再采用高速激光重熔，一方面避免裂纹产生，另一方面增加涂层结合力，避免涂层剥落；高速重熔过程中增加球状碳化钛颗粒，和热喷焊材料共同作用进一步提高表面耐磨性。附图说明 [0016] 图1是实施例再制造后的拉矫机辊的金相组织图。具体实施方式 [0017] 下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：本发明公开一种拉矫机辊再制造的工艺方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数来实现。 [0018] 一轧线拉矫机辊表面磨损超过0.3mm时，将拉矫机辊磨削至小于成品直径0.8mm，采用热喷焊+高速激光重熔技术。 [0019] 具体包括以下步骤：步骤S1、将表面磨损超过0.3mm的拉矫机辊磨削至直径小于成品0.8mm，使用酒精擦拭，去除油污等表面附着物，使表面干净；步骤S2、选择热喷焊的合金粉末，合金成分包括C、Ni、W、B、V、Fe，混合均匀，合金成分的含量占比为：C 0.2%，Ni 25%，W 45%，B 15%，V 5%，余量为Fe；步骤S3、对步骤S1处理好的拉矫机辊进行热喷焊，在其表面形成一层合金层；热喷焊工艺中枪管尺寸100mm，煤油流量20L/h,氧气流量50000L/h,温度1550℃。 [0020] 步骤S4、步骤S3处理好的拉矫机辊进行高速激光熔覆，氩气保护，激光熔覆时送粉的合金粉末为球状碳化钛颗粒。激光功率3500W，送粉0.5kg/h，光斑Φ1mm，线速度100mm/min。增材0.5mm厚熔覆层（直径方向增加1mm），然后精磨至成品尺寸，耐磨层硬度HRC62‑66，重复上机使用。 [0021] 图1是本实施例再制造后的拉矫机辊的金相组织图，由图中可以看出耐磨层含W、B、V等耐磨合金，耐磨性显著提高；耐磨层中含有大量TiC颗粒，耐磨性进一步提高，耐磨层和耐磨颗粒相互作用，整体耐磨性提高了十倍以上。

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