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型钢轧辊激光强化研究及应用 付志云唐望生 武钢生产技术部武钢大型厂湖北武汉430083 摘要：型钢轧辊需要开槽，开槽后孔槽内各唾性能存在差异在使用中直接影响型钢产品质量。通过 对激光表面强化挂术的研究，将激光撞术用于型钢轧辊孔持强化，在不影响型钢靶辊基体性能的前提 下，增强7轧辊孔槽的强度和墁度，有教延长T轧辊的使用寿命，提高7型钢产品质量。 关键词：型铜轧辊激光挂术表面强化轧辊孔槽 1前言 型钢轧辊‘j板带轧}*之问最大的蕞异往f1型铡轧辊需妥开槽．要根据型钢产品尺寸规格的要求，在轧辊 辐身处扦出{H应的扎型(址阁一)，通过扎槽，将坯抖SL,N成备种型钢产品。 轧鞋孔槽在使用过程巾直接与自|l热后的坯料挫触，往热应力$l各种轧箭l应力的作用F．廓损严甫。使用 一定阶段后．轧辊孔措表面将fH现各种缺陷而无法生产出高质最的型钢产品。 ■■b．_ 围I型钢轧艟孔槽 围2孔槽底韶缺陷 激兜强他技术是一项对金属表面进行强他的新型技术。该项技术在轧牲领域应用后，已取得了鞋好效 果．但是将撤光表面强ft技术用于型钢轧辊扎槽表面的强化，存在着一定的难度。本文就如fHJ将激光技术用 于型钢轧辊孔槽强化．延长型钢轧辊的使用寿命，提高型钢产品质量屉扦研究。 2使用环境及应用原理 2 1型铜轧辊使用环境 絮1200mm，用于成品轧制。主要生产大型型钢产品．如：雨轨．槽钢、T字钢、角钢球扁钢等品种。 表1型钥轧机摹本参麸 2008年轧辊制造与应用国际研讨会 轧辊材质：860轧机主要采用锻钢轧辊；760轧机一架轧辊材质主要为锻钢轧辊；二架为整体铸造半 钢、锻造半钢轧辊；三架为半冷硬球磨铸铁轧辊。由于各架次选用的轧辊材质不同，轧辊的磨损程度不同， 轧辊的换辊周期也不相同，以28#槽钢为例(见表2)。 表2 28#槽钢常规换辊周期： 轧机架次 选用材质 换辊周期(吨) 备注 860轧机 锻钢轧辊 2500 一套有2支轧辊 760一架 铸、锻钢 1500 一套有4支轧辊 760二架 铸钢、半钢 800～1000 一套有4支轧辊 760三架 铸铁轧辊 500～600 一套有2支轧辊 2．2型钢轧辊孔槽特性 型钢轧辊的孔槽是制约型钢生产的重要因素。通常要根据产品的尺寸规格，设计好成套的轧辊孔型，将 平辊加工成所需的孔槽。在对轧辊开槽过程中，由于轧辊表面与芯部的组织形态不相同，表层组织晶粒细 腻，芯部组织晶粒粗大，用于生产大尺寸的型钢产品的轧辊孔槽较深，尺寸越大，孔槽越深的轧辊，其表层 到芯部的晶粒组织差异越大。轧辊开槽后金相组织的变化直接影响到轧辊的机械性能，导致型钢轧辊孔槽表 面与底层之间的硬度、强度差别较大，耐磨性能不同，孔槽的磨损程度也不同(见图二)。型钢轧辊孔槽磨 损程度的不同，在使用过程中又进一步影响到了型钢产品的质量。 2．3激光强化基本原理 型钢轧辊孔槽激光强化基本过程如下： 将特有的合金涂料涂敷在需要进行强化处理的轧辊表面； 用高能量的激光束扫描已涂敷合金涂料的轧辊表面； 轧辊表面与合金涂料层形成熔池； 再通过冷态基体快速传热， 在较短时间内，合金涂料层与基体熔融成的熔池快速凝固， 生成一层新的合金层与基体形成良好的冶金结合。 激光强化基本原理有两方面： 合金强化。由合金涂料层与基体熔融成的熔池形成一层新的合金层，新合金层的化学成分介于所加合金 与基体之间，改变了基体原有的化学成分，起到了合金强化的作用， 热处理强化。激光在瞬间形成高温使基体熔化，熔化后的熔池由于基体的热传导，快速冷却，使轧辊表 面金属组织形态发生变化，起到了热处理淬火的作用。 型钢轧辊孔槽通过激光表面强