為了解決不銹鋼冷軋輥表層經(jīng)常出現(xiàn)的疲勞剝落或磨損,提升不銹鋼冷軋輥表層硬度及耐磨性,在大量實驗基礎(chǔ)上研究了工藝參數(shù)對不銹鋼冷軋輥表面激光熔覆層力學(xué)性能的影響。采用激光熔覆正交實驗對304不銹鋼表面進行熔覆,重點研究了激光功率、掃描速度、送粉速度和搭接率對熔覆層的影響,取得了304不銹鋼表層搭接理想熔覆層的工藝參數(shù),并對熔覆層的硬度和耐磨性能進行檢測。結(jié)果表明,激光功率為1 300 W、掃描速度為11 mm/s、送粉速度為1.4 r/min、搭接率為30%時熔覆層最高硬度高出基材硬度約500.00 HV0.2,摩擦磨損實驗表明熔覆層耐磨性能明顯提高,磨損10⁴次熔覆層失重率僅為0.016 5%。激光熔覆技術(shù)在一定范圍內(nèi)可以大幅度提升基材的硬度及耐磨性能,此實驗結(jié)果可以為修復(fù)不銹鋼冷軋輥提供工藝參考。 

【文章來源】：應(yīng)用激光. 2020,40(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

三類參數(shù)硬度測量圖

單道熔覆實驗中以稀釋率及硬度為質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),由結(jié)果可知,第11組金相試樣檢測結(jié)果最優(yōu)。實際生產(chǎn)中單道熔覆并不能滿足304不銹鋼冷軋輥的修復(fù)要求,因此繼續(xù)對其進行搭接實驗。在其他條件不變的情況下搭接率選擇為(30%、40%、50%)。針對三組實驗制備金相試樣,對截面分別進行維氏硬度測量,左圖4是不同搭接率維氏硬度測量的結(jié)果,橫坐標(biāo)表示硬度測量距離,縱坐標(biāo)表示力在200N的維氏硬度。黑色表示搭接率為30%,熔覆層最高硬度為794.00 HV0.2、平均硬度為651.75HV0.2;綠色表示搭接率為40%時,熔覆層平均硬度為609.56 HV0.2,最高硬度為762.62 HV0.2;紅色表示搭接率為50%時,熔覆層平均硬度為583.84 HV0.2,最高硬度為753.22 HV0.2。實驗結(jié)果表明,當(dāng)搭接率為30%時淬硬層最深,平均硬度、最高硬度均最優(yōu)。原因是隨著搭接率增大,熔覆層重合面積增加,后一道熔覆層以前一道熔覆層為基底,單位面積激光束重復(fù)掃描的時間延長,熔覆層 接收到的能量密度增大,對前一道熔覆層表層產(chǎn)生二次熔融,熔覆組織生長粗大。另外,前一道熔覆表層富集的熔渣由于二次熔融的作用,與合金粉末結(jié)合,產(chǎn)生夾渣缺陷。2.5 試樣耐磨性分析

從圖1(c）可以看出，隨送粉速度增加，稀釋率呈現(xiàn)整體降低的態(tài)勢，原因是一開始隨著送粉速度增加，合金粉末吸收了更多的激光束能量，導(dǎo)致更多的合金粉末熔化，熔覆層高度增加，傳遞到基材的能量減少，熔深變淺稀釋率降低。當(dāng)送粉速度增加到一定程度時，一方面過量的合金粉末由于無法完全吸收能量達到熔融狀態(tài)導(dǎo)致粉末脫落，熔覆層高度增加變慢；另一方面合金粉末吸收能量使基材吸收能量減少，稀釋率降低。2.2 試樣金相分析

【參考文獻】：
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本文編號：3370257