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<< 層流輥激光修復

  1.  層流輥修復需求

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，同時要具有較高的結(jié)合強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，但Ni60噴焊層與基體間結(jié)合強度低，工作壽命低。

針對層流輥道的工作環(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，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；需要焊前預熱和焊后熱處理，工藝復雜繁瑣。而激光熔覆技術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.  修復技術要求

⑴金相試樣檢測無缺陷（實驗室階段）；

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，化學成分如表格3.1所示。

表3.1 熔覆材料化學成分

 4 .研究內(nèi)容和技術難點

⑴工藝性能

針對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力學性能

根據(jù)產(chǎn)品要求硬度55-60HRC，耐腐蝕等，選取粉末進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行，會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測量，確保層流輥機加尺寸（熔覆前尺寸比機加后至少大單邊1mm以上）。

技術難點

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)床進行裝夾，相較于轉(zhuǎn)臺來說臥式轉(zhuǎn)床裝夾能夠有效降低圓跳動對熔覆的影響，并且不會在熔覆面上做支撐，在第二層熔覆時不會存在因第一層的不平整帶來的工件整體跳動的情況。

打磨清理

采用角磨機、鋼刷進行打磨清理，祛除工件表面鐵銹油污。

清洗

采用酒精、銅刷和抹塵布進行清洗，祛除工件表面的油污。

圖3.2 激光熔覆對比圖

圖3.3 細節(jié)圖放大圖