專利名稱：一種修復軋輥表面的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋼鐵生產設備領域，特別涉及軋鋼廠軋輥的表面修復方法。
背景技術：
軋輥是軋鋼企業(yè)生產的關鍵備件，價格昂貴，其性能直接影響企業(yè)的產品質量以及生產成本。軋輥的基材為GCrl5Si2Mn，在軋鋼生產過程中，由于軋輥直接與軋件接觸，強迫軋件發(fā)生形變，它既要承受很大的動態(tài)壓力以及金屬間較大的滑動速度、彎曲應力，還要承受變化幅度較大的高溫影響，在使用過程中軋輥將不斷地被磨損。磨損是軋輥的主要失效形式，摩擦磨損則是最主要的磨損形式，此外軋輥的磨損同時會受軋輥的疲勞磨損、表面氧化磨損、周期性的受熱水冷產生的熱疲勞和軋輥表面粘鋼的影響。軋輥在惡劣的環(huán)境下工作，很容易出現(xiàn)局部失效，將報廢軋輥工作層修復之后進行尺寸恢復，使其性能達到甚至超過新產品，具有重要的經濟效益和社會效益。目前軋輥的修復方法一般是采用堆焊的工藝方法，焊前需要準備大量的工作如輥坯退火處理、待堆焊機加工、著色探傷處理、預熱處理，同時焊后母體金屬與堆焊層容易在堆焊時發(fā)生相變，導致開裂。因此現(xiàn)有的軋輥堆焊修復工藝的不足使得修復后的軋輥機械性能較差，限制了軋輥的使用壽命，并增大了生產成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種低生產成本的修復軋輥表面的方法，并使得修復后的軋輥耐磨性能提高，使用壽命延長。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術方案如下
在廢軋輥經過機械切削步驟、除油步驟、局部保護步驟、噴砂步驟和預熱步驟之后的軋輥表面上噴涂耐磨修復層；所述的耐磨修復層是以碳化鎢顆粒為核心，金屬鈷作為包覆的納米復合粉末。所述預熱步驟的預熱溫度為18(T20(TC，預熱時間為1小時。所述納米復合粉末是采用超音速火焰噴涂設備噴涂于軋輥表面；該超音速火焰噴涂工藝參數具體為噴涂壓力0. 2(T0. 35MPa,復合粉末的送粉速度3(T40g/min，噴涂角度 60 75°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面20(T250mm。上述以WC顆粒為核心，金屬Co包覆而制成的粉末又稱為納米WC-12CO復合粉末。 用鈷包覆碳化鎢復合粉末噴涂的涂層，具有很高的硬度(HV130(T1800)和耐磨性能，是很重要的一種硬質耐磨粉末材料。采用的超音速火焰噴涂裝置由主控柜、送粉器、熱交換器、噴槍等部件組成。噴槍是根據拉瓦爾噴管原理設計而成，長200mm，以煤油為燃料，當煤油送入燃燒室后與氧氣混合立刻霧化，經高壓點火產生穩(wěn)定清潔的火焰，焰流溫度最高可達2850°C。送粉器采用攪籠式送粉桿將粉末送入旋風式攪拌器與載氣充分混合，粉末最遠輸送距離可達數十米， 0. 0Γ0. 2mm的固體材料都可均勻送出，最大送粉量可達200g/min。
本發(fā)明具體工藝過程步驟如下
(1)對廢棄軋輥進行表面切削、檢查，確認切削表面無缺陷；
(2)對噴涂部位進行除油清洗；
(3)對不噴涂部位進行遮蔽保護；
(4)對噴涂部位進行完全噴砂；
(5)噴涂前工件進行預熱；
(6)利用超音速火焰噴涂技術熱噴納米WC-12CO復合粉末于軋輥表面；
(7)將涂覆納米WC-12CO復合粉末涂層的軋輥置于空氣中經固化后形成耐磨修復膜；
(8)拆去保護，清理非噴涂表面；
(9)加工軋輥至原有尺寸，恢復其大?。?br> (10)按技術要求進行檢驗；
(11)進行全面檢查，直至符合客戶要求。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比較，具有如下優(yōu)點涂覆采用超音速火焰噴涂技術熱噴納米WC-12CO復合粉末于軋輥表面，大大提高被修復軋輥的耐磨性能及其使用壽命，同時也降低了生產成本。本發(fā)明不僅適用于對軋輥損傷的修復，而且還適用于對軋輥磨損的防護寸。
具體實施例方式以下結合實施例詳述本發(fā)明，但本發(fā)明不局限于以下實施例。實施例1
利用機械切削將磨損嚴重而廢棄的GCrl5Si2Mn軋輥表面切削5. 0mm，待檢查切削表面沒有缺陷之后，對準備進行噴涂的部位進行除油處理，同時將不需要噴涂的部位進行遮蔽保護，然后對待噴涂部位進行完全噴砂處理，噴涂前在180°C溫度下預熱1小時，采用超音速火焰噴涂法將納米WC-12CO復合粉末熱噴于待修復軋輥表面，設定噴涂壓力為0. 35MPa, 復合粉末的送粉速度為40g/min，噴涂角度為60°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面200mm。將涂覆復合粉末涂層的軋輥置于空氣中經1. Oh固化后形成耐磨修復膜，拆除遮蔽保護并清理非噴涂表面，最后加工噴涂表面直到軋輥恢復原有尺寸大小，進行全面的技術檢查，噴涂層與本體結合強度大于58MPa，硬度大于HRC60，相對耐磨性是基材GCrl5Si2Mn鋼的38倍以上。實施例2
利用機械切削將磨損嚴重而廢棄的GCrl5Si2Mn軋輥表面切削8. 0mm，待檢查切削表面沒有缺陷之后，對準備進行噴涂的部位進行除油處理，同時將不需要噴涂的部位進行遮蔽保護，然后對待噴涂部位進行完全噴砂處理，噴涂前在200°C溫度下預熱1小時，采用超音速火焰噴涂法將納米WC-12CO復合粉末熱噴于待修復軋輥表面，設定噴涂壓力為0. 20MPa, 復合粉末的送粉速度為30g/min，噴涂角度為75°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面250mm。將涂覆復合粉末涂層的軋輥置于空氣中經1. Oh固化后形成耐磨修復膜，拆除遮蔽保護并清理非噴涂表面，最后加工噴涂表面直到軋輥恢復原有尺寸大小，進行全面的技術檢查，噴涂層與本體結合強度大于56MPa，硬度大于HRC58，相對耐磨性是基材GCrl5Si2Mn鋼的40倍以上。
實施例3
利用機械切削將磨損嚴重而廢棄的GCrl5Si2Mn軋輥表面切削6. 0mm，待檢查切削表面沒有缺陷之后，對準備進行噴涂的部位進行除油處理，同時將不需要噴涂的部位進行遮蔽保護，然后對待噴涂部位進行完全噴砂處理，噴涂前在200°C溫度下預熱1小時，采用超音速火焰噴涂法將納米WC-12CO復合粉末熱噴于待修復軋輥表面，設定噴涂壓力為0. 30MPa, 復合粉末的送粉速度為40g/min，噴涂角度為75°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面200mm。將涂覆復合粉末涂層的軋輥置于空氣中經1. Oh固化后形成耐磨修復膜，拆除遮蔽保護并清理非噴涂表面，最后加工噴涂表面直到軋輥恢復原有尺寸大小，進行全面的技術檢查，噴涂層與本體結合強度大于60MPa，硬度大于HRC56，相對耐磨性是基材GCrl5Si2Mn鋼的41倍以上。
權利要求
1.一種修復軋輥表面的方法，其特征在于在廢軋輥經過機械切削步驟、除油步驟、局部保護步驟、噴砂步驟和預熱步驟之后的軋輥表面上噴涂耐磨修復層；所述的耐磨修復層是以碳化鎢顆粒為核心，金屬鈷作為包覆的納米復合粉末。
2.根據權利要求1所述的修復軋輥表面的方法，其特征在于，所述預熱步驟的預熱溫度為180 200°C，預熱時間為1小時。
3.根據權利要求2所述的修復軋輥表面的方法，其特征在于，所述納米復合粉末是采用超音速火焰噴涂設備噴涂于軋輥表面；上述超音速火焰噴涂工藝參數具體為噴涂壓力0. 20 0. 35MPa,復合粉末的送粉速度30 40g/min，噴涂角度60 75°，噴嘴距離待噴涂軋輥表面200 250mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種修復軋輥表面的方法。其具體步驟是，廢軋輥經過機械切削去除其損壞層后得到無缺陷的表面，然后經過除油、局部保護、噴砂和預熱之后，在軋輥表面熱噴涂納米WC-12Co復合粉末，其在空氣中經一定時間固化后形成耐磨修復層。該涂層結構細密、孔隙率低、與基材的粘結性能極好，經過機械加工，能夠磨削到優(yōu)良的表面精度。利用本發(fā)明噴涂修復的軋輥與原件相比耐磨性能更優(yōu)，延長了使用壽命，降低了生產成本，不僅適用于對軋輥損傷的修復，而且還適用于對軋輥磨損的防護等。
文檔編號C23C4/06GK102343497SQ20111037470
公開日2012年2月8日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權日2011年11月23日
發(fā)明者喬紅斌, 吳勝華, 張陳, 鄭祎群, 陳克英 申請人:馬鞍山市恒意機械有限責任公司