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层流辊激光熔覆服务
    发布时间: 2021-12-07 16:52    


01

层流辊修复需求





层流冷却辊在轧厂用于成品板带的输送和层流冷却,位于精轧和卷曲机之间,热轧板带输送过程中,层流冷却辊既要承受热板柸的载荷冲击,同时要具有较高的结合强度保证辊道的磨损性能。传统的层流辊制造采用Ni60喷涂技术,但Ni60喷涂层与基体间结合强度低,工作寿命低。

图1 辉锐层流辊批量加工图


针对层流辊道的工作环境,其再制造在增材工艺上选用激光熔覆。在激光熔覆材料上选择LC-SR-31粉末(以下简称31粉),金属辊面材料为45#钢,两端材料为Q345D,因此采用常规层流辊表面熔覆要求的硬度材料。相比于传统的埋弧焊技术,焊接热输入较大,工件容易变形,母材稀释率和热影响区较大,性能保证率差,需要焊前预热和焊后热处理,工艺复杂繁琐。而激光熔覆技术在熔覆过程热输入小,工件变形,母材稀释率和热影响区小,焊后无需热处理。

图2 加工前后对比图

图片



02

工业化阶段






层流辊的批量化激光加工更加适用于采用卧式转床进行装夹,相较于转台来说卧式转床装夹能够有效降低圆跳动对熔覆的影响,并且不会在熔覆面上做支撑。如图3所示,层流辊在第二层熔覆时不会存在因第一层的不平整带来的工件整体跳动的情况。

图3 多层熔覆图




03

修复技术要求






☑ 金相试样检测无缺陷;

☑ 辊面单边熔覆厚度2mm

☑ PT探伤无缺陷;

☑ 达到图纸尺寸和精度要求;

☑ 层流冷却辊工作层硬度55-60HRC;

☑ 熔覆层表面具有耐高温特性


图4 加工后的细节放大图





04

修复流程







辉锐针对于层流辊修复制定了严格的工艺技术流程,确保所做加工修复出来的熔覆层达标,避免出现开裂,剥落等情况。






05

金相检测







根据GB/T 13298-2015检测标准,辉锐激光熔覆后的层流辊金相试验如图5所示,经多个金相检测,熔覆层组织表面无裂纹、气孔、未熔合等缺陷,并且熔覆层具有较基材更高的抗疲劳、耐高温等特性。


  

图5  基材与熔覆层结合处金相图(左)

熔覆层金相图(右)




06

硬度测试












硬度测试结果如表1所示。根据硬度测试结果显示熔覆层洛氏硬度平均值为57.8HRC(要求层流冷却辊工作层硬度55-60HRC),热影响区维氏硬度平均值为173.6 HV,基材维氏硬度平均值为166.5 HV。熔覆层的硬度比原先层流辊基材的硬度性能提升了约5倍左右。

表1:试验硬度检测表



加工全流程视频




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