辊面熔射硬面技术.doc

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1、冶金行业的硬面技术金属表面的硬化处理有多种方式可以获得，常用的有淬火、调质（提高金属的综合机械性能）.渗C等技术。近年来，激光.堆焊、表面热喷焊.火焰重熔等新的表面硬化技术得到了较快的1.激光硬面技术:通过激光发生器，获得高能量的激光束；当激光束照射到金属表面时，由于聚热聚冷的作用，在金属表面得到较硬的马氏体组织，使金属表面的硬度加强，从而提高金属表面的耐磨性，提高金属构件的使用寿命。%1激光熔覆技术:在已磨损的金属构件表面（或预置表面）喷上一层较硬的硬质合金和金属粉末（如Ni40、Ni60等），利用激光的瞬间高能量，

2、将表面合金粉末熔化，在金属构件表面形成冶金结合,通过瞬间的聚热聚冷，在表层得到硬面层。一是恢复了已经磨损了的构件的几何尺寸，二是提高金属构件的耐磨性，从而提高金属构件的使用寿命。激光熔覆技术主要应用于磨损量较小的价值较高的工件的修复，如价值较高的大型轴类.电厂的风机扇页、齿轮等。%1激光淬火技术:其原理和激光熔覆一样，通过激光发生器产生的高能量的激光束，将金属表面瞬间熔化，得到理想的硬面层。其不同之处在于，表面不需要涂置合金粉末。在工件的表面直接进行处理，当激光束照射到金属表面时，瞬间将工件表面的金属熔化，当激光束移开

3、后，表层金属迅速冷却，从而得到较硬的马氏体组织和C化物，使金属表面硬化，得到硬面层。激光淬火对金属的牌号有一定的要求，一般应用于中C及合金钢，如40#、45#、40Cr.35CrMo等，对低C低合金钢的作用不明显，如20#、15CrMo等；对于高C高合金钢、铸铁等，由于其内部组织性能决定，聚冷聚热会使工件表面开裂,不适合激光淬火。由于受材质的限制.以及激光处理后的加工等局限，我厂的激光淬火技术主要应用于大型的开槽辐.矫正圈，以及冶金行业热轧的大型轧辐.矫直辐.支撑辐等。2・火焰重熔技术:我厂的火焰重熔应用的是德国西马克

4、公司>卡斯特林公司的技术和装备。其原理与激光淬火不同，其表面高硬度的获得是通过表面喷涂的合金粉末成分的自身机械性能获得的，Ni60粉末含有Ni、Cr.Mn.Si、V.B等合金成分，有较高的硬度和较好的综合机械性能，主要应用于热轧冷层流输送辐的表面处理。根据用户的不同要求，表面硬度可达到HRC55—60。冷层流输送辐要求表面有较高的硬度，耐磨.耐热.在线使用时间长，而对于其芯部则要求其有较好的韧性，同时要考虑一定的经济性。火焰重熔是在工件的表面热喷一层合金粉末（如N160粉），用火焰将表面的合金层熔化，形成冶金结合（保证

5、充分熔化、形成较强的结合力，否则表层容易脱落），其工艺过程类似于冶炼。由于表层合金的高硬度，利用火焰重熔技术所生产的冷层流输送辐有较好的耐磨、耐热.抗高温腐蚀、热疲劳等性能，其磨损量小，从而有较长的使用寿命，减少停机换辐的作业时间。其缺点是：制作成本高。火焰重熔的表面厚度一般不超过2mm,主要考虑的是其熔透性。火焰重熔所用的基材一般选用低C钢，合金钢.中高C钢均不能选用，原因是火焰重熔时考虑过渡层合金成分的渗透,合金钢.中高C钢在火焰重熔时合金成分无法充分渗透、稀释,无法形成过渡层，从而结合力不够，使用过程中受交变应力

6、的作用，容易形成表层脱落。★火焰重熔的工艺过程及应该注意的事项:%1辐身加工:•考虑热涨冷缩因素，辐身熔射前的长度应大于成品长度加工4—6mm。冷缩量大于热涨量。•辐面加工后的表面要求干燥、忌油污.灰尘杂质。•辐面不得有裂纹。%1抛丸（表面毛化处理）:•表面要求充分毛化。•毛化后要清理表面粉尘.保持表面洁净。%1棍身预热.合金粉去潮:•辐身预热200°C—300°C,热透。•预热时防表面氧化•预热时防棍面弯曲变形%1工装.喷粉:•保证工装与辐身的同心度。•避免表面喷粉均匀。•充分考虑合金粉末的附着力.%1火焰重熔•保证

7、供气压力•保证火焰温度•注意表层金属的固态和液态临界点•充分熔化.不流淌•火焰行走不得跳跃•考虑辐身的弯曲变形•避免外力将辐面击伤%1冷却•防止辐身的弯曲变形%1精加工★火焰重熔的常见缺陷及形成原因:%1软带：火焰行走跳跃造成局部没有充分熔化。%1裂纹：主要是基材裂纹造成、合金粉末中Si、Mn等元素超标。%1小坑点：合金粉末中有杂质、熔射过程中周围环境杂质附着。%1大坑点：火焰温度过高造成流淌形成的。表层脱落：•辐面没有清洗干净•表面毛化处理不够•没有充分熔化、结合力小。表面硬度分布不均匀：火焰行走跳跃.局部没有充分熔

8、化。3・表面堆焊技术近年来，堆焊广泛地应用于冶金.矿山、木业、水泥等行业。其作用一是修复.恢复工件几何尺寸，二是得到表面的耐磨层，提高工件的耐磨、耐热、抗热疲劳等综合机械性能，以提高工见的使用寿命。•堆焊首先要考虑的是金属材料的焊接性能，理论上讲，当金属材料的C当量达到0・4时，视为该材料的焊接性能较差，焊前应采取加热、焊接过程中