[发明专利]一种热轧无缝钢管输送辊激光熔覆耐磨、抗热合金涂层的工艺

摘要

一种热轧无缝钢管输送辊激光熔覆耐磨、抗热合金涂层工艺方法，其特征是室温下对输送辊加工表面进行除油除锈用酒精清洗；合金粉末的配制，超硬高速钢粉末合金粉末和碳化物粉末按比例为41进行配制混合；选用3.5*1mm聚焦镜，并调节离焦量使聚焦激光光斑为椭圆形，采用同步送粉装置将合金粉末自动送入激光熔池，高功率聚焦激光束和自动送粉头沿热轧无缝钢管输送辊轴向进给，设定转速旋转，输送辊加工表面形成均匀致密的激光熔覆层；热轧无缝钢管输送辊后续热处理；对激光熔覆硬质合金涂层进行磨削加工处理至所要尺寸。本发明形成均匀致密的耐磨抗蚀熔覆层，熔覆层硬度达到HRC65以上，提高其服役寿命8倍以上。

主权项

一种热轧无缝钢管输送辊激光熔覆耐磨、抗热合金涂层的工艺，其特征在于包括以下工艺过程：（1）热轧无缝钢管输送辊表面预处理室温下对输送辊加工表面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净，用着色探伤法对输送辊加工部位进行检验，要求加工部位无裂纹、气孔、夹杂缺陷；（2）合金粉末的选择与配制粘结相合金粉末为具有优异高温红硬性且与输送辊基体冶金相容性良好的超硬高速钢粉末，超硬高速钢粉末的化学成份按重量百分比为：C：≤0.03%、Cr：0‑1.0%、Ni：5‑7%、Mo：6‑7.5%、Si：≤0.1%、W：12‑15%、Al：0.05‑0.15%、Ti：0.3‑0.5%、B：0‑0.3%、Co：13‑15%，余量为Fe；超硬高速钢粉末的制备方法：将Fe、C、Cr、Ni、Mo、W、Si、Al、Ti、B、Co按上述重量百分比提取后放入真空中频感应炉内，加热到1500℃以上，使Fe、C、Cr、Ni、Mo、W、Si、Al、Ti、B、Co粉末完全融化并混合均匀，形成熔融的金属液流，将熔融的金属液流注入氩气雾化设备的漏包坩埚，在漏包坩埚的下方置有氩气雾化喷嘴，当熔融的金属液流通过导流嘴流经喷嘴时，被喷嘴射出的高速氩气气流击碎成小液滴、随后小液滴凝固成粉末；碳化物粉末相为球状铸造碳化钨，成分碳为4.5%、余量为钨；将上述碳化物粉末相和超硬高速钢粉末按重量比为4:1在电子天平上进行配制，并在混粉器进行混合4小时以上，制得合金粉末；（3）光束调节使用3.5×1mm聚焦镜，并调节离焦量使聚焦激光光斑为矩形光斑；（4）耐磨抗蚀涂层激光熔覆使用DL－HL－T5000型CO2激光器，工作台为SIMENS数控激光加工机，采用同步送粉装置将步骤（2）中混合后制得的合金粉末自动送入激光熔池，高功率聚焦激光束和自动送粉头沿热轧无缝钢管输送辊轴向进给，设定转速旋转，输送辊加工表面形成均匀致密的激光熔覆层；熔覆工艺参数如下：激光功率P＝3800～4000W 聚焦矩形光斑尺寸：长×宽=（3.2～4.2）×（0.8～1.2）mm扫描速度V＝200‑400mm/min搭接率40～60％涂层厚度：0.8～2.0mm保护气体：氩气；（5）热轧无缝钢管输送辊后续热处理对热轧无缝钢管输送辊进行560℃，保温2.5小时时效硬化热处理；（6）机械加工对激光熔覆层采用金刚石或立方氮化硼进行磨削加工处理至所需要尺寸。