[发明专利]冷轧机组工艺辊辊面耐磨涂层的喷涂方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷轧机组工艺辊辊面耐磨涂层的喷涂方法。

背景技术

在钢铁企业冷轧生产线上运行着许多暴露于大气环境中的辊子，这些辊通常称作为工艺辊，如张紧辊、活套辊、纠偏辊、转向辊、矫正辊等。工艺辊的性能要求因其工作条件不同而略异，但总体来说，由于工艺辊直接或间接与钢板接触，因此其表面的性能是确保产品质量的重要因素，通常工艺辊涂层必须具备的性能有：耐磨损、表面粗糙度的保持性、防打滑、抗粘铁、抗粘锌等。为了能延长工艺辊的使用寿命，最早的工艺方法是对辊面进行电镀硬铬处理，但因硬铬的耐磨性较差以及环保方面的原因，已逐步被超音速火焰喷涂WC金属陶瓷所取代。

依据上述工艺辊表面的性能要求，显然可以选择合适的喷涂材料，通过合理的喷涂工艺，使得涂层的性能和使用寿命远远超过镀硬铬。热喷涂技术作为替代镀硬铬的有效工艺手段已经得到了深入的研究和广泛的应用。究其原因，除了环境保护的因素外，热喷涂技术更具有运作成本低、涂层耐磨和耐腐蚀性能优异、工艺适应性强等优势。但是，热喷涂涂层与基体的结合强度欠佳，使得其应用场合受到限制。而对于一些受高载荷或一定冲击载荷作用的工艺辊涂层，热喷涂涂层的耐磨性不佳，因此在冷轧机组的工艺辊中，热喷涂涂层难以胜任冷轧工艺的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冷轧机组工艺辊辊面耐磨涂层的喷涂方法，利用本方法所得涂层具有与工艺辊极高的结合强度，优异的耐磨性能，满足了冷轧工艺对冷轧机组工艺辊的要求。

为解决上述技术问题，本发明冷轧机组工艺辊辊面耐磨涂层的喷涂方法包括超音速火焰喷涂设备和CO₂激光器，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、对工艺辊基体表面进行热喷涂前预处理，采用有机溶剂清洗、预热、除湿、除脂及活化处理；

步骤二、设定所述超音速火焰喷涂设备的工作参数，氧气流速为850-950升/分钟、煤油流速为0.30-0.45升/分钟、喷涂距离为320-400mm、热喷涂供粉速度为60-100克/分钟；

步骤三、采用所述超音速火焰喷涂设备将WC金属陶瓷合金粉末材料喷涂于工艺辊基体表面，所述WC金属陶瓷合金粉末材料中WC含量为73-88％，合金成分主要为NiCr或者Co，合金含量为12-27％，所述WC金属陶瓷合金粉末材料的粒度范围是10-65μm，所得涂层厚度200-500μm；

步骤四、采用所述CO₂激光器对工艺辊基体表面的涂层进行激光处理，并对涂层吹氩气进行保护，所述CO₂激光器的额定功率5KW，其工艺参数设定为：功率为2kW-4kW、光斑4-10mm、扫描速度60-150mm/min、搭边宽度2-5mm。

由于本发明冷轧机组工艺辊辊面耐磨涂层的喷涂方法采用了上述技术方案，即在对工艺辊辊面预处理后，设定超音速火焰喷涂设备的工作参数，将WC金属陶瓷合金粉末材料喷涂于工艺辊基体表面，并对所得涂层采用CO₂激光器进行激光处理；利用本方法所得涂层具有与工艺辊极高的结合强度，优异的耐磨性能，满足了冷轧工艺对冷轧机组工艺辊的要求。

具体实施方式

本发明冷轧机组工艺辊辊面耐磨涂层的喷涂方法包括超音速火焰喷涂设备和CO₂激光器，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、对工艺辊基体表面进行热喷涂前预处理，采用有机溶剂清洗、预热、除湿、除脂及活化处理；

步骤二、设定所述超音速火焰喷涂设备的工作参数，氧气流速为850-950升/分钟、煤油流速为0.30-0.45升/分钟、喷涂距离为320-400mm、热喷涂供粉速度为60-100克/分钟；

步骤三、采用所述超音速火焰喷涂设备将WC金属陶瓷合金粉末材料喷涂于工艺辊基体表面，所述WC金属陶瓷合金粉末材料中WC含量为73-88％，合金成分主要为NiCr或者Co，合金含量为12-27％，所述WC金属陶瓷合金粉末材料的粒度范围是10-65μm，所得涂层厚度200-500μm；

步骤四、采用所述CO₂激光器对工艺辊基体表面的涂层进行激光处理，并对涂层吹氩气进行保护，所述CO₂激光器的额定功率5KW，其工艺参数设定为：功率为2kW-4kW、光斑4-10mm、扫描速度60-150mm/min、搭边宽度2-5mm。