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<< 層流輥激光修復(fù)

  1.  層流輥修復(fù)需求

層流冷卻輥在軋廠用于成品板帶的輸送和層流冷卻，位于精軋和卷曲機(jī)之間，熱軋板帶輸送過程中，層流冷卻輥既要承受熱板柸的載荷沖擊，同時(shí)要具有較高的結(jié)合強(qiáng)度保證輥道的磨損性能。傳統(tǒng)的層流輥制造采用Ni60噴焊技術(shù)，但Ni60噴焊層與基體間結(jié)合強(qiáng)度低，工作壽命低。

針對(duì)層流輥道的工作環(huán)境，其再制造在增材工藝上選用激光熔覆。在激光熔覆材料上選擇LC-SR-31粉末（以下簡稱31粉），金屬輥面材料為45#鋼，兩端材料為Q345D，因此采用常規(guī)層流輥表面熔覆要求的硬度材料。傳統(tǒng)的埋弧焊技術(shù)，焊接熱輸入較大，工件容易變形；母材稀釋率和熱影響區(qū)較大，性能保證率差；需要焊前預(yù)熱和焊后熱處理，工藝復(fù)雜繁瑣。而激光熔覆技術(shù)在熔覆過程熱輸入小，工件變形，母材稀釋率和熱影響區(qū)小，焊后無需熱處理。

    2.  修復(fù)技術(shù)要求

⑴金相試樣檢測無缺陷（實(shí)驗(yàn)室階段）；

⑵輥面單邊熔覆厚度1.5-2mm，軸承部位單邊熔覆厚度1.5mm；

⑶PT探傷無缺陷；

⑷達(dá)到圖紙尺寸和精度要求。

⑸層流冷卻輥工作層硬度55-60HRC。

3.層流輥使用粉末

層流輥所用的熔覆材料為LC-SR-31粉末（以下簡稱31粉），粒徑在60-150um，化學(xué)成分如表格3.1所示。

表3.1 熔覆材料化學(xué)成分

 4 .研究內(nèi)容和技術(shù)難點(diǎn)

⑴工藝性能

針對(duì)熔覆材料粉末的特性，通過功率、掃描速度、送粉量、搭接等工藝參數(shù)的調(diào)整，得到?jīng)]有裂紋、夾雜、氣孔等缺陷的熔覆層，來滿足產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

⑵力學(xué)性能

根據(jù)產(chǎn)品要求硬度55-60HRC，耐腐蝕等，選取粉末進(jìn)行激光熔覆測試硬度，得到滿足硬度要求的粉末。

⑶尺寸檢測

隨著激光熔覆高度的進(jìn)行，會(huì)存在熔池往下趟的趨勢，在平板上激光熔覆單層與多層存在厚度的差異，因此每層熔覆完成后要精準(zhǔn)測量，確保層流輥機(jī)加尺寸（熔覆前尺寸比機(jī)加后至少大單邊1mm以上）。

技術(shù)難點(diǎn)

由于層流輥道是空心，表面要求硬度教高，在激光熔覆前后對(duì)比，尺寸收縮比較大，容易引起裂紋。

5.檢測結(jié)果

金相

根據(jù)GB/T 13298-2015，模擬件金相試驗(yàn)如圖5所示，腐蝕液為王水。從圖3.1中可以看出，組織表面無裂紋、氣孔、未熔合等缺陷。

                                    圖3.1 200X熔覆層結(jié)合處                  200X熔覆層

硬度測試

硬度測試結(jié)果如表3.2所示。根據(jù)硬度測試結(jié)果顯示，熔覆層洛氏硬度平均值為57.8HRC，熱影響區(qū)維氏硬度平均值為173.6 HV，基材維氏硬度平均值為166.5 HV。

表3.2 硬度測試結(jié)果

6 .工業(yè)化階段

裝夾

采用臥式轉(zhuǎn)床進(jìn)行裝夾，相較于轉(zhuǎn)臺(tái)來說臥式轉(zhuǎn)床裝夾能夠有效降低圓跳動(dòng)對(duì)熔覆的影響，并且不會(huì)在熔覆面上做支撐，在第二層熔覆時(shí)不會(huì)存在因第一層的不平整帶來的工件整體跳動(dòng)的情況。

打磨清理

采用角磨機(jī)、鋼刷進(jìn)行打磨清理，祛除工件表面鐵銹油污。

清洗

采用酒精、銅刷和抹塵布進(jìn)行清洗，祛除工件表面的油污。

圖3.2 激光熔覆對(duì)比圖

圖3.3 細(xì)節(jié)圖放大圖