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      一種耐磨損傳送輥制造方法與流程

      文檔序號(hào):11804257閱讀:218來(lái)源:國(guó)知局
      本發(fā)明涉及一種軋鋼設(shè)備用傳送輥制造方法,特別是一種耐磨損傳送輥制造方法。

      背景技術(shù):
      高品質(zhì)軋鋼設(shè)備依賴大量的高性能基礎(chǔ)零部件,高性能、長(zhǎng)使用壽命的機(jī)械基礎(chǔ)零部件應(yīng)該能夠承受一些耐磨損、耐腐蝕、耐高(低)溫、低摩擦極端使用條件,通常單一金屬材料成型的零件不能滿足這些性能要求,傳送輥是軋鋼設(shè)備、輸送型鋼設(shè)備的關(guān)鍵機(jī)械零部件,傳送輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其工作面長(zhǎng)期、持續(xù)不斷與型鋼接觸,依靠摩擦力輸送型鋼,傳送輥工作面常常因磨損出現(xiàn)矩形溝槽或“V”型溝槽,傳送輥表現(xiàn)過早局部磨損而引起失效或報(bào)廢,不僅影響型鋼的輸送效率,同時(shí)影響型鋼的表面質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)整臺(tái)套設(shè)備生產(chǎn)線停產(chǎn)檢修。添加W、Mo、V、Nb、Ti、Cr等合金元素或采用電渣冶煉新方法提高傳送輥耐磨損性能被證明是有效果的,由于屬于單一金屬材料效果有限。堆焊耐磨焊條也成為維修和預(yù)保護(hù)方法,但是多次堆焊會(huì)導(dǎo)致傳送輥表面出現(xiàn)裂紋而失效。等離子噴焊Ni60、高鉻鑄鐵,由于堆焊層表面存在不同程度裂紋而很少應(yīng)用在傳送輥的制造上。公開號(hào)為103194749的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)給出的《一種制備輸送輥道表面抗熱耐磨合金涂層的方法》,該方法是在鋼鐵輸送輥表面激光熔敷Ni15+WC混合粉末,WC20~30%、Ni15為70~80%,激光熔敷涂層厚度0.2~2.0mm。公開號(hào)為101691659的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)給出的《鋼材熱軋輸送輥涂層材料及其制備方法》,該方法是提供輸送輥表面強(qiáng)化的一種粉末材料,該材料由Ni60+碳化物的機(jī)械混合粉末,Ni60含量為20~35%,碳化物含量為80~65%,碳化物主要由碳化鎢、碳化硼、碳化硅、碳化鋯的一種或幾種組成。公開號(hào)為203532511的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)給出的《金屬和異形陶瓷組合輥?zhàn)印?,該方法是金屬輥?zhàn)颖倔w外套裝異形陶瓷,金屬本體和異形陶瓷之間填充柔性填充層?,F(xiàn)有輸送輥使用強(qiáng)化材料主要為高鉻鑄鐵、鎳基合金、或鎳基合金加碳化物混合粉末,通過堆焊、噴焊、激光熔敷等方式制備表面耐磨涂層,均取得一定使用效果,但是也存在表面裂紋缺陷。

      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
      本發(fā)明的目的是要提供一種工藝簡(jiǎn)單、表面無(wú)裂紋、耐磨損的傳送輥成型制造方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:在焊接和機(jī)械加工成型的傳送輥毛坯表面等離子熔敷2~3mm的1Cr18Ni9Ti過渡緩沖層,再在過渡緩沖層上繼續(xù)等離子熔敷1Cr18Ni9Ti+NiCrMoCo-WC混合粉末耐磨損工作面3~4mm,工作面經(jīng)過機(jī)械磨削加工至規(guī)定幾何尺寸;耐磨損傳送輥制造方法包括以下幾個(gè)過程:(1)傳送輥毛坯制造傳送輥由低碳厚壁鋼管與安裝內(nèi)芯通過焊接連接為一整體,使其能安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,保 證傳送輥的轉(zhuǎn)動(dòng)功能,制成傳送輥毛坯;(2)過渡緩沖層成型制造采用等離子熔敷工藝在傳送輥毛坯的兩個(gè)端頭熔敷1Cr18Ni9Ti粉末,使在傳送輥毛坯半徑方向形成2~3mm致密無(wú)缺陷熔敷緩沖層,等離子熔敷要求一次熔敷成型;(3)傳送輥工作面的成型制造在傳送輥緩沖熔敷層位置,等離子熔敷1Cr18Ni9Ti+NiCrMoCo-WC混合粉末,使其在半徑方向形成3~4mm致密無(wú)缺陷熔敷工作面;所述的1Cr18Ni9Ti和NiCrMoCo-WC粉末的粒徑分別為100~200目、200~300目,二者的質(zhì)量配比為1Cr18Ni9Ti粉末為35~70%,NiCrMoCo-WC粉末為65~30%;所述的NiCrMoCo-WC粉末的成分為10.5~15.5%Ni、12.5~25.0%Cr、2.0~5.5%Mo、0.2~1.0%Co、45~65%WC;所述的NiCrMoCo-WC粉末、1Cr18Ni9Ti粉末均通過真空熔煉、氣霧化成型球狀顆粒,二者通過機(jī)械混合形成傳送輥工作面熔敷粉末材料;(4)傳送輥成型加工磨削加工等離子熔敷的傳送輥外表面,完成耐磨損傳送輥的成型制造過程。有益效果,由于采用梯度功能材料設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)傳送輥工作面由內(nèi)至外表面的硬度和耐磨性逐漸增加,應(yīng)力釋放方向由表面向心部。設(shè)計(jì)利用低碳鋼傳送輥本體與1Cr18Ni9Ti不銹鋼、1Cr18Ni9Ti不銹鋼與1Cr18Ni9Ti+NiCrMoCo-WC合金之間良好的焊接相容性能。等離子熔敷各層之間形成牢固的冶金結(jié)合,使其形成多種材料加工成型一個(gè)高性能零件。與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):1.在表面強(qiáng)化層與傳送輥本體之間設(shè)計(jì)一層應(yīng)力緩沖層,有效降低傳送輥強(qiáng)化表面裂紋現(xiàn)象,提高傳送輥使用壽命、降低型鋼表面缺陷、提高型鋼表面質(zhì)量。2.NiCrMoCo-WC合金材料設(shè)計(jì)多元合金作為WC的粘結(jié)相,提高合金的相容性,使其熔敷層裂紋敏感性降低。3.1Cr18Ni9Ti粉末和NiCrMoCo-WC粉末采用不同粒徑的密級(jí)配,有利于兩種合金的充分混合,形成高性能表面質(zhì)量。4.能夠應(yīng)用于傳送輥成型制造,也適用于舊件的修復(fù);還可以應(yīng)用于相類似的產(chǎn)品制造。具體實(shí)施方式在焊接和機(jī)械加工成型的傳送輥毛坯表面等離子熔敷2~3mm的1Cr18Ni9Ti過渡緩沖層,再在過渡緩沖層上繼續(xù)等離子熔敷1Cr18Ni9Ti+NiCrMoCo-WC混合粉末耐磨損工作面3~4mm,工作面經(jīng)過機(jī)械磨削加工至規(guī)定幾何尺寸;耐磨損傳送輥制造方法包括以下幾個(gè)過程:(1)傳送輥毛坯制造傳送輥由低碳厚壁鋼管與安裝內(nèi)芯通過焊接連接為一整體,使其能安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,保證傳送輥的轉(zhuǎn)動(dòng)功能,在傳送輥兩端頭外圓直徑方向車削去除5~8mm,制成傳送輥毛坯;(2)過渡緩沖層成型制造采用等離子熔敷工藝在傳送輥毛坯的兩個(gè)端頭熔敷1Cr18Ni9Ti粉末,使在傳送輥毛坯半徑方向形成2~3mm致密無(wú)缺陷熔敷緩沖層,等離子熔敷要求一次熔敷成功;(3)傳送輥工作面的成型制造在傳送輥緩沖熔敷層位置,等離子熔敷1Cr18Ni9Ti+NiCrMoCo-WC混合粉末,使其在半徑方向形成3~4mm致密無(wú)缺陷熔敷工作面;所述的1Cr18Ni9Ti和NiCrMoCo-WC粉末的粒徑分別為100~200目、200~300目,二者的質(zhì)量配比為1Cr18Ni9Ti粉末為35~70%,NiCrMoCo-WC粉末為65~30%;所述的NiCrMoCo-WC粉末的成分為10.5~15.5%Ni、12.5~25.0%Cr、2.0~5.5%Mo、0.2~1.0%Co、45~65%WC;所述的NiCrMoCo-WC粉末、1Cr18Ni9Ti粉末均通過真空熔煉、氣霧化成型球狀顆粒,二者通過機(jī)械混合形成傳送輥工作面熔敷粉末材料;(4)傳送輥成型加工磨削加工等離子熔敷的傳送輥外表面,完成耐磨損傳送輥的成型制造過程。實(shí)施例1:(1)傳送輥毛坯制造低碳Q345厚壁鋼管1與內(nèi)芯2通過CO2氣體保護(hù)焊接成為傳送輥本體。(2)傳送輥過渡緩沖層成型制造在厚壁鋼管1上等離子熔敷1Cr18Ni9Ti粉末,在半徑方向一次熔敷成型2mm熔敷緩沖層。等離子熔敷速度80mm/min,熔敷電流160A,離子氣體流量280ml/min,保護(hù)氣體流量800ml/min,送粉電壓15V,噴嘴5mm,噴槍擺寬15mm,噴槍擺動(dòng)速度1300mm/min。(3)傳送輥工作面的成型制造在傳送輥緩沖熔敷層上繼續(xù)用等離子熔敷1Cr18Ni9Ti+NiCrMoCo-WC混合粉末,使其在半徑方向形成4mm致密無(wú)缺陷熔敷工作面。1Cr18Ni9Ti和NiCrMoCo-WC粉末的粒徑分別為100~200目、200~300目,二者的質(zhì)量配比為1Cr18Ni9Ti粉末為40%,NiCrMoCo-WC粉末為60%。等離子熔敷速度80mm/min,熔敷電流180A,離子氣體流量280ml/min,保護(hù)氣體流量800ml/min,送粉電壓20V,噴嘴5mm,噴槍擺寬15mm,噴槍擺動(dòng)速度1300mm/min。(4)傳送輥成型加工磨削加工等離子熔敷的傳送輥外表面,采用立方BN砂輪對(duì)傳送輥工作面進(jìn)行磨削加工,從而完成耐磨損傳送輥的成型制造過程。砂輪進(jìn)刀深度0.001~0.005mm,砂輪旋轉(zhuǎn)深度1500轉(zhuǎn)/min。獲得傳送輥工作面硬度HV1100~1200。
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