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1、10申请公布号CN102010940A43申请公布日20110413CN102010940ACN102010940A21申请号201010605259022申请日20101224C21D1/09200601C21D9/3820060171申请人攀枝花钢城集团有限公司地址617023四川省攀枝花市东区木棉路72号72发明人邹宏军王建刘亮杰廖琴钦74专利代理机构成都虹桥专利事务所51124代理人杨冬54发明名称孔型轧辊激光表面处理方法57摘要本发明公开了一种激光表面处理方法,尤其是一种孔型轧辊激光表面处理方法。本发明提供了一种使孔型轧辊在使用时能够磨损均匀的孔型轧辊激光表面处理方法,包括以下步骤A。
2、、测得孔型轧辊表面各部位在使用后与未使用时相比的磨损程度;B、对孔型轧辊进行探伤检验;C、对检验合格的孔型轧辊进行表面预处理;D、进行激光表面处理,激光表面处理孔型轧辊表面各部位的表面硬度随其磨损程度增大而增大。按照孔型轧辊表面各部位在实际工作中的磨损程度来激光强化处理孔型轧辊表面各部位,可以使得孔型轧辊表面在以后的使用过程中磨损均匀,从而在后续的修复过程中减少预处理程度,既使修复更加快捷,又可以有效的提高孔型轧辊的使用寿命。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图2页CN102010943A1/1页21孔型轧辊激光表面处理方法,包括以下步骤A。
3、、测得孔型轧辊表面各部位在使用后与未使用时相比的磨损程度;B、对孔型轧辊进行探伤检验;C、对检验合格的孔型轧辊进行表面预处理;D、进行激光表面处理,激光表面处理孔型轧辊表面各部位的表面硬度随其磨损程度增大而增大。2如权利要求1所述的孔型轧辊激光表面处理方法,其特征在于在D步骤中,孔型轧辊表面各部位的淬硬深度随其磨损程度增大而增加。3如权利要求2所述的孔型轧辊激光表面处理方法,其特征在于在D步骤中,孔型轧辊表面各部位的淬硬深度为115MM。4如权利要求1所述的孔型轧辊激光表面处理方法,其特征在于在D步骤中,激光表面处理采用的是激光熔凝处理方式。5如权利要求1所述的孔型轧辊激光表面处理方法,其特征。
4、在于在激光表面处理中,激光功率为20502400W。6如权利要求1所述的孔型轧辊激光表面处理方法,其特征在于在激光表面处理中,相邻光斑的搭接距离为05MM。7如权利要求1至6任一权利要求所述的孔型轧辊激光表面处理方法,其特征在于在激光表面处理中,激光处理速度为8001500MM/MIN。8如权利要求1至6任一权利要求所述的孔型轧辊激光表面处理方法,其特征在于在激光表面处理中,激光光斑大小为45MM。权利要求书CN102010940ACN102010943A1/6页3孔型轧辊激光表面处理方法技术领域0001本发明涉及一种激光表面处理方法,尤其是一种孔型轧辊激光表面处理方法。背景技术0002在轧制。
5、过程中,轧辊的辊身承受巨大的高速交变轧制压力,孔型磨损严重,尤其与红钢直接接触,在冷却液的作用下造成冷热交替,加剧了轧辊的磨损。不论何种型材轧辊,都是孔型内接触部位磨损程度严重。因此,轧辊要求有一定的红硬性、耐磨耐腐蚀性和抗疲劳性。轧辊的生产需炼钢、锻压、正火等多道加工工序,生产周期长,制造成本昂贵。轧辊换辊也影响生产效率,间接增加了生产成本。对轧辊进行表面激光强化,能增加其硬度、耐磨耐腐蚀性能。0003传统的激光表面处理是在轧辊表面形成一层均匀的马氏体和残余奥氏体及碳化物的混合组织,从而增加轧辊表面的硬度、耐腐蚀耐磨损性能,延长其使用寿命。轧辊的使用并非一次性的,其在磨损到一定程度后即需要进。
6、行修复并重新处理,以便再次投入生产,即同一轧辊需要反复修复利用,这样才可以达到最大的利用率。然而传统的激光处理方法是对轧辊表面均采用相同或者相近的处理强度,处理强度即激光的功率、激光处理速度,这就使得轧辊表面均为相同或相近的表面硬度和淬硬深度,由于轧辊在轧制过程中,孔型各部位受力不均,导致轧辊磨损程度存在很大的差异。经过这种激光处理后的轧辊,虽然其使用寿命得到了一定的延长,但仍然存在磨损不均匀的现象。轧辊在表面造成磨损后,需要进行修复,即在处理好表面后再进行激光表面处理,然而传统的激光表面处理存在磨损不均匀的现象,使得表面凹凸不平,这就增加的对轧辊表面处理的难度。发明内容0004本发明所要解决。
7、的技术问题是提供一种使孔型轧辊在使用时能够磨损均匀的孔型轧辊激光表面处理方法。0005本发明解决其技术问题所采用的孔型轧辊激光表面处理方法,包括以下步骤0006A、测得孔型轧辊表面各部位在使用后与未使用时相比的磨损程度;0007B、对孔型轧辊进行探伤检验;0008C、对检验合格的孔型轧辊进行表面预处理;0009D、进行激光表面处理,激光表面处理孔型轧辊表面各部位的表面硬度随其磨损程度增大而增大。0010进一步的是,在D步骤中,孔型轧辊表面各部位的淬硬深度随其磨损程度增大而增加。0011进一步的是,在D步骤中,孔型轧辊表面各部位的淬硬深度为115MM。0012进一步的是,在D步骤中,激光表面处理。
8、采用的是激光熔凝处理方式。0013进一步的是,在激光表面处理中,激光功率为21002400W。说明书CN102010940ACN102010943A2/6页40014进一步的是,在激光表面处理中,相邻光斑的搭接距离为05MM。0015进一步的是,在激光表面处理中,激光处理速度为8001500MM/MIN。0016进一步的是,在激光表面处理中,激光光斑大小为45MM。0017本发明的有益效果是按照孔型轧辊表面各部位在实际工作中的磨损程度来激光强化处理孔型轧辊表面各部位,可以使得孔型轧辊表面在以后的使用过程中磨损均匀,从而在后续的修复过程中减少预处理程度,既使修复更加快捷,又可以有效的提高孔型轧辊。
9、的使用寿命。附图说明0018图1是BD2轧辊的示意图;0019图2是BD1轧辊的示意图;0020图3是950轧辊示意图;0021图中零部件、部位及编号上辊第一孔1、上辊第二孔2、上辊第三孔3、上辊第四孔4、上辊第五孔5、下辊第一孔1A、下辊第二孔2A、下辊第三孔3A、下辊第四孔4A、下辊第五孔5A、上辊一孔6、下辊一孔6A、上辊二孔7、下辊二孔7A、上辊三孔8、下辊三孔8A、上辊四孔9、下辊四孔9A、上轧辊一孔11、下轧辊一孔12、上轧辊二孔21、下轧辊二孔22、上轧辊三孔31、下轧辊三孔32、上轧辊四孔41、下轧辊四孔42、上轧辊五孔51、下轧辊五孔52、上轧辊六孔61、下轧辊六孔62。具体。
10、实施方式0022下面结合附图对本发明作进一步说明。0023本发明包括以下步骤A、测得孔型轧辊表面各部位在使用后与未使用时相比的磨损程度;B、对孔型轧辊进行探伤检验;C、对检验合格的孔型轧辊进行表面预处理;D、进行激光表面处理,激光表面处理孔型轧辊表面各部位的表面硬度随其磨损程度增大而增大。孔型轧辊表面的受磨损程度主要与在生产中的受力情况有关,孔型轧辊表面某个部位的受力情况一般为固定,即其磨损程度通常不会发生变化,这样在生产过程中,我们就可以通过经验数据统计出孔型轧辊表面各部位的磨损程度,也可以通过计算机模拟算出孔型轧辊表面各部位的磨损程度,由此即可知道孔型轧辊表面各部位的磨损程度。在测得上述孔。
11、型轧辊表面各部位的磨损程度后,即可绘制出孔型轧辊表面各部位的磨损曲线。此时,在加工或者修复孔型轧辊时,首先对其进行探伤检验,以防止有缺陷的孔型轧辊;然后对孔型轧辊进行表面预处理,以使其达到激光表面处理的要求;最后按照磨损曲线对孔型轧辊表面各部位进行处理,激光处理强度与受磨损程度相对应,也就是说在生产中受到较大作用力、容易受到磨损的表面部位采用较强的激光处理强度,这就使得这个部位的硬度提高,强化处理的淬硬深度提高,从而更加耐磨。按照这样的激光处理方式的孔型轧辊,在今后的使用过程中,其表面各部位的磨损程度大致相同,这样在对孔型轧辊进行修复时预处理就变得非常的简单,也无需对孔型轧辊表面做过多的处理,。
12、这样既减少了工时,提高工作效率,也使得孔型轧辊能修复的次数变多,更加经济节能。0024实施例一说明书CN102010940ACN102010943A3/6页50025以BD2轧辊为例,BD2轧辊为万能生产线第二架轧机用轧辊,如图1所示,BD2轧辊的上辊包括五个孔从左至右依次为上辊第一孔1、上辊第二孔2、上辊第三孔3、上辊第四孔4、上辊第五孔5;BD2轧辊的下辊包括五个孔,并且分别与上辊的孔相对应,从左至右依次为下辊第一孔1A、下辊第二孔2A、下辊第三孔3A、下辊第四孔4A、下辊第五孔5A。它们的激光表面强化处理工艺如下0026对于上辊第一孔1、上辊第二孔2、下辊第一孔1A以及下辊第二孔2A。如。
13、图1和图2所示,底槽即为孔的底面,凸部为底面上的凸起,侧壁即为孔的侧面,这三类部位按照下表工艺处理00270028凸部包括凸侧和凸顶,轨头侧壁上30MM和轨底上沿15MM不处理,并且轨头距孔顶60MM到120MM处和轨底距孔底30MM到120MM处按侧壁处理,其余侧壁处按速度1000MM/MIN处理。0029对于上辊第三孔3、上辊第四孔4、下辊第三孔3A以及下辊第四孔4A。参加图1和图2所示,底槽即为孔的底面,凸顶为底面上的凸起的顶面,凸部倒角即为凸部上的倒角,侧壁即为孔的侧面,这三类部位的工艺见下表003000310032轨头侧壁上沿20MM和轨底上沿15MM不处理,侧壁上如果存在未车削掉的。
14、疲劳层用除锈砂轮除掉表面的锈蚀,并且在激光处理完毕后对疲劳表面进行打磨平,并且轨头距孔顶50MM到95MM处和轨底距孔底30MM到120MM处按侧壁处理,其余侧壁处按速度900MM/MIN处理。0033对于上辊第五孔5以及下辊第五孔5A。如图1和图2所示,底槽即为孔的底面,凸顶为底面上的凸起的顶面,凸部倒角即为凸部上的倒角,侧壁即为孔的侧面,这三类说明书CN102010940ACN102010943A4/6页6部位的工艺见下表00340035由于5孔是最后的成型孔,所以表面要求高一些,并且其表面的磨损比4孔小,所以5孔的工艺与4孔不一样,此处的侧壁是指5孔的轨底,轨头只处理圆角。凸部包括侧壁和。
15、凸顶,侧壁上沿30MM不处理。0036实施例二0037以BD1轧辊为例,BD1轧辊为为万能生产线第一架轧机用轧辊,轧辊的上下轧辊各有四个孔,如图2所示,上下轧辊的四个孔从右至左依次命名为上辊一孔6、下辊一孔6A、上辊二孔7、下辊二孔7A、上辊三孔8、下辊三孔8A、上辊四孔9、下辊四孔9A,由于上辊一孔6和下辊一孔6A不常使用,所以上辊一孔6不做处理,其余孔激光表面强化处理工艺如下0038上辊激光强化工艺如下表003900400041上辊的底槽激光处理的宽度为220MM,从孔的中间向两边各110MM。说明书CN102010940ACN102010943A5/6页70042下辊激光强化工艺如下表0。
16、043搭接是指在处理相邻两个区域时,两个光斑重复处理位置的宽度。004400451、下辊的外圆角处理由孔型中间计算向两侧各110MM。00462、3孔侧壁上沿15MM不做处理。0047实施例三0048以950轧辊为例,950轧辊为950轧机用轧辊,950轧辊上下轧辊的形状相同,其磨损程度也相同,如图3所示,950轧辊上下轧辊各包括6个孔,从左至右依次命名为上轧辊一孔11、下轧辊一孔12、上轧辊二孔21、下轧辊二孔22、上轧辊三孔31、下轧辊三孔32、上轧辊四孔41、下轧辊四孔42、上轧辊五孔51、下轧辊五孔52、上轧辊六孔61、下轧辊六孔62,它们的激光表面强化处理工艺见下表由于下轧辊与上轧辊工艺相同,因此只列出上轧辊工艺。00490050说明书CN102010940ACN102010943A6/6页8说明书CN102010940ACN102010943A1/2页9图1图2说明书附图CN102010940ACN102010943A2/2页10图3说明书附图CN102010940A。