[发明专利]在高速线材辊环表面制备碳化钨硬质合金涂层的方法

摘要

一种在高速线材辊环表面制备碳化钨硬质合金涂层的方法，采用激光熔覆技术通过同步送粉的方法，在普通的中碳合金钢辊环基体孔型所在部位熔覆形成冶金结合的碳化钨硬质合金涂层，其工艺过程：先选择辊环的基体；然后进行碳化钨硬质合金激光熔覆材料的配制；工作层机械加工及表面清理，激光熔覆加工使辊环表面形成碳化钨硬质合金涂层。本发明提高了辊环的整体耐热疲劳、抗冲击、耐腐蚀的性能，有效的降低甚至杜绝了传统硬质合金因冲击韧性不够而导致的断环的事故。

主权项

一种在高速线材辊环表面制备碳化钨硬质合金涂层的方法，其特征在于工艺过程如下：(1)辊环的基体选择辊环的基体材料为35CrMo、40CrNiMo中低碳合金钢；(2)碳化钨硬质合金激光熔覆材料的配制A、作为粘接相的镍基合金粉末的化学成分，以质量百分数计：碳0.05‑0.3％、硅2‑4％、硼1‑3％、铬0‑8％、铁0‑8％、其余为镍，B、碳化钨粉末球状铸造碳化钨粉末，粒度40‑70um，C、粉末比例球状铸造碳化钨粉末的加入量以质量百分数计为60‑80％，镍基合金粉末的加入量以质量百分数计为20％‑‑40％，按上述材料及配比范围进行配制，并在混粉器进行混合4小时以上；(3)工作层机械加工及表面清理机械加工预留出激光熔覆所需的工作层厚度，并进行表面清理油污和锈层；(4)激光熔覆加工1)合金粉末的选择和自动送粉装置的调整根据轧辊的工况，选用作为粘接相的镍基合金粉末、球状铸造碳化钨粉末，调节自动送粉装置送粉速率，以满足涂层厚度所需送粉速率；2)激光熔覆工艺参数高功率激光窄带熔覆聚焦镜f＝100～400，熔覆功率P＝3000～10000W，光斑直径D＝2～6mm，熔覆扫描速度V＝200～1000mm/min，搭接率40～60％，高功率激光宽带熔覆熔覆功率P＝3000～10000W，熔覆扫描速度V＝100～800mm/min，矩形光斑长×宽＝(2～10)mm×(1～2)mm，搭接率40～60％。