【摘 要】
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在轧机中,支承辊是支承工作辊或者中间辊的大型轴类零件,以便在轧制时防止工作辊出现挠曲变形而影响板形质量,支承辊的品质高低将影响轧制产品的质量和产能。支承辊体积巨大、制造周期长、生产成本高,一旦发生失效,将给钢铁企业带来极大的经济损失。采用激光熔覆技术对支承辊进行修复再制造,可以极大增加支承辊的工作时长,减少轧钢生产成本。作为钢铁企业重点管理部件,支承辊对其使用性能及稳定性有极高的要求,再制造难度较
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在轧机中,支承辊是支承工作辊或者中间辊的大型轴类零件,以便在轧制时防止工作辊出现挠曲变形而影响板形质量,支承辊的品质高低将影响轧制产品的质量和产能。支承辊体积巨大、制造周期长、生产成本高,一旦发生失效,将给钢铁企业带来极大的经济损失。采用激光熔覆技术对支承辊进行修复再制造,可以极大增加支承辊的工作时长,减少轧钢生产成本。作为钢铁企业重点管理部件,支承辊对其使用性能及稳定性有极高的要求,再制造难度较大。Fe-Cr-C系铁基合金,使用成本低廉,熔覆过程中裂纹敏感性低。本文采用激光熔覆技术,进行工艺参数优化,并调整合金粉末中碳含量及铬含量,制备出具有不同组织与性能的Fe-Cr-C铁基熔覆层。本实验使用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及能谱（EDS）、X-射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、显微硬度计、摩擦磨损试验机、力学性能检测机等测试分析设备,对熔覆层显微组织、相组成、硬度、耐磨性、抗弯强度等进行分析讨论。经过优化,采用半导体激光器进行Fe-Cr-C铁基合金熔覆的最优工艺参数:激光功率1700 W;扫描速度4 mm/s;送粉速度18.9 g/min;搭接率30%。激光熔覆得到的熔覆层与基体冶金结合,组织致密缺陷少。采用不同碳含量的Fe-Cr-C合金粉末经激光熔覆可以获得硬度不同的熔覆层。随着合金粉末中碳含量增长,组织形貌中晶间网状相逐渐减少,马氏体含量增加,熔覆层硬度、耐磨性与抗弯强度也随之提高,挠度与形变强化效果下降。其中A2熔覆层硬度在450～500 HV之间,满足目标支承辊工作层修复的硬度需求。通过改变Fe-Cr-C合金粉末中铬含量,可以得到硬度不同的激光熔覆层。随着合金粉末中铬含量增加,晶内马氏体含量增加,熔覆层硬度、耐磨性与抗弯强度也随之提高,但是挠度与形变强化效果下降。其中B15熔覆层硬度在450～550 HV之间,满足目标支承辊工作层修复的硬度需求,且耐磨性与抗弯强度优于A2熔覆层。
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