一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產(chǎn)線爐輥涂層的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產(chǎn)線爐輥涂層的方法。以表面粗糙度小于Ra為1.6μm的輥體作為基材，將所述輥體沿其軸線旋轉(zhuǎn)，所述輥體的旋轉(zhuǎn)速度為n轉(zhuǎn)/分，所述輥體旋轉(zhuǎn)的線速度為S，所述S的取值為0.1~10米/分；以合金粉末作為涂層原料，使用爆炸噴涂設(shè)備將所述合金粉末噴涂在所述輥體的表面，所述爆炸噴涂設(shè)備的爆炸頻率為f次/秒，所述爆炸噴涂設(shè)備的噴槍的位移為M毫米/轉(zhuǎn)/分；所述n、S、f和M滿足如下關(guān)系：M=n×f；且，當(dāng)S=1~2時(shí)，f=4；或當(dāng)S=2~3時(shí)，f=6；或當(dāng)S=3~4時(shí)，f=8。本發(fā)明的方法處理的輥體沒有噴涂留下的印痕，能夠滿足高端汽車板生產(chǎn)線對輥體表面質(zhì)量的要求。
【專利說明】一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產(chǎn)線爐輥涂層的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產(chǎn)線爐輥涂層的方法，屬于制作汽車板生產(chǎn)線爐輥涂層的方法【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]冷軋薄板和鍍鋅板是國民生產(chǎn)中不可或缺的重要材料，建筑、家電、電子、汽車等很多領(lǐng)域都會(huì)使用冷軋板作為原料來生產(chǎn)產(chǎn)品，當(dāng)然對于鋼板表面質(zhì)量的要求也是不同的，以汽車用鋼板要求最高，尤其是高質(zhì)量汽車用板的要求堪稱苛刻。國內(nèi)的鋼鐵企業(yè)很難制造出可供高端汽車使用的鋼板，絕大部分的高質(zhì)量汽車用板均依賴進(jìn)口，國內(nèi)少數(shù)幾家能夠生產(chǎn)汽車用板的鋼廠也均使用的是國外技術(shù)和設(shè)備。
[0003]高質(zhì)量冷軋板的生產(chǎn)一般都使用連續(xù)退火線，鍍鋅板使用連續(xù)鍍鋅線，在生產(chǎn)線上使用的爐輥無疑是影響最終板帶質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵部件，爐輥的表面質(zhì)量直接決定最終的產(chǎn)品質(zhì)量。國內(nèi)有些公司在提高爐輥使用壽命和表面質(zhì)量上做了很多有益嘗試，其中使用爆炸噴涂對爐輥表面噴涂耐高溫氧化和結(jié)瘤的涂層是應(yīng)用較為成功的一種方法，經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)確實(shí)能夠提聞爐棍的使用壽命。
[0004]爆炸噴涂技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用已經(jīng)有二三十年的時(shí)間了，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來，爆炸噴涂技術(shù)發(fā)展很快，在航空航天及鋼鐵冶金等領(lǐng)域有了較為廣泛的應(yīng)用。使用爆炸噴涂制作的高溫爐輥涂層能夠解決爐輥使用壽命的問題，但是由于現(xiàn)有的爆炸噴涂是一種脈沖式的噴涂方式，因此會(huì)在爐輥的表面留下印痕，這些印痕無法通過簡單的拋光等方法去除。這樣的爐輥使用在生產(chǎn)線上生產(chǎn)出的鋼板表面會(huì)有極細(xì)小的印痕，只能用做建筑或家電用板，無法用作汽車用板，更加無法滿足高端汽車用板的要求。
[0005]許多公司及研究機(jī)構(gòu)都對此進(jìn)行過研究，但是均不能在脈沖式的噴涂過程中完全消除產(chǎn)生的這些印痕。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，即由于現(xiàn)有的爆炸噴涂是一種脈沖式的噴涂方式，因此會(huì)在爐輥的表面留下印痕，這些印痕無法通過簡單的拋光等方法去除。這樣的爐輥使用在生產(chǎn)線上生產(chǎn)出的鋼板表面會(huì)有極細(xì)小的印痕，只能用做建筑或家電用板，無法用作汽車用板，更加無法滿足高端汽車用板的要求。許多公司及研究機(jī)構(gòu)都對此進(jìn)行過研究，但是均不能在脈沖式的噴涂過程中完全消除產(chǎn)生的這些印痕。進(jìn)而提供一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產(chǎn)線爐輥涂層的方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產(chǎn)線爐輥涂層的方法，步驟如下:
以表面粗糙度小于Ra為1.6 μ m的輥體作為基材，將所述輥體沿其軸線旋轉(zhuǎn)，所述輥體的旋轉(zhuǎn)速度為η轉(zhuǎn)/分，所述輥體旋轉(zhuǎn)的線速度為S，所述S的取值為0.1~10米/分；以合金粉末作為涂層原料，使用爆炸噴涂設(shè)備將所述合金粉末噴涂在所述輥體的表面，所述爆炸噴涂設(shè)備的爆炸頻率為f次/秒，所述爆炸噴涂設(shè)備的噴槍的位移為M毫米/轉(zhuǎn)/分；
所述η、S、f和M滿足如下關(guān)系:
M=n X f ；
且，當(dāng)S=l-2時(shí)，f=4 ;或當(dāng)S=2-3時(shí)，f=6 ;或當(dāng)S=3-4時(shí)，f=8。
[0008]優(yōu)選的，還包括對所述輥體進(jìn)行表面預(yù)處理的步驟。
[0009]優(yōu)選的，對所述輥體進(jìn)行表面預(yù)處理的步驟具體為:
以f 50米/分的線速度旋轉(zhuǎn)所述輥體，使用粒度為14目-200目的白剛玉或棕剛玉對所述高溫爐輥的表面進(jìn)行噴砂處理。
[0010]優(yōu)選的，對所述輥體進(jìn)行爆炸噴涂時(shí)的噴涂距離10-500毫米。
[0011]優(yōu)選的，所述爆炸噴涂設(shè)備中使用氧氣和燃?xì)饣旌宵c(diǎn)燃產(chǎn)生爆炸波。
[0012]優(yōu)選的，所述氧氣的供氣量為0.1-2.5立方米/小時(shí)，供氣壓力0.1-0.9MPa。
[0013]優(yōu)選的，所述燃?xì)獾墓饬繛?.1-2.5立方米/小時(shí)，供氣壓力0.01-0.5MPa。
[0014]優(yōu)選的，所述合金粉末的送粉量為f 100克/分鐘。
[0015]本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)勢。本發(fā)明通過控制輥體旋轉(zhuǎn)速度、爆炸頻率和噴槍位移，可以在輥體表面形成均勻一致的涂層，采用本發(fā)明的方法處理的輥體能夠滿足高端汽車板生產(chǎn)線對輥體表面質(zhì)量的要求。
[0016]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1爐輥噴涂后的表面形貌照片；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2爐輥噴涂后的表面形貌照片；
圖3為本發(fā)明比較例爐輥噴涂后的表面形貌照片。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。
[0020]本實(shí)施例所涉及的一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產(chǎn)線爐輥涂層的方法，其步驟為:
以表面粗糙度小于Ra為1.6 μ m的輥體作為基材，將所述輥體沿其軸線旋轉(zhuǎn)，所述輥體的旋轉(zhuǎn)速度為η轉(zhuǎn)/分，所述輥體旋轉(zhuǎn)的線速度為S，所述S的取值為0.1-10米/分；以合金粉末作為涂層原料，使用爆炸噴涂設(shè)備將所述合金粉末噴涂在所述輥體的表面，所述爆炸噴涂設(shè)備的爆炸頻率為f次/秒，所述爆炸噴涂設(shè)備的噴槍的位移為M毫米/轉(zhuǎn)/分；
所述η、S、f和M滿足如下關(guān)系:
M=L 2XnXf ；
且，當(dāng)S=l-2時(shí)，f=4 ;或當(dāng)S=2-3時(shí)，f=6 ;或當(dāng)S=3-4時(shí)，f=8。
[0021]本發(fā)明所述輥體優(yōu)選指金屬材質(zhì)的回轉(zhuǎn)體，具體例子可以為軋輥、高溫爐輥，但不限于此。本發(fā)明中，輥體表面粗糙度優(yōu)選為小于Ra為1.6 μ m，更優(yōu)選為0.5 μ ml~1.5 μ m。所述合金粉末可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于表面處理的合金粉末，具體例子可以為鎳系合金粉末，優(yōu)選的如NiCrAH等。
[0022]在對所述輥體進(jìn)行爆炸噴涂之前，還包括對所述輥體進(jìn)行表面預(yù)處理的步驟，所述表面預(yù)處理具體包括:先洗掉輥體表面的油污，洗掉油污的方法可以用洗衣粉、洗滌靈等，對此本發(fā)明并無特別的限制；洗掉油污之后，優(yōu)選使用丙酮清洗輥體的表面，然后常溫干燥去掉丙酮。 [0023]使用丙酮清洗輥體表面之后，可以對輥體進(jìn)行噴砂處理，所述噴砂處理具體包括:先對輥體表面進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度優(yōu)選為50°C ~180°C，更優(yōu)選為65°C ~135°C;預(yù)熱后，旋轉(zhuǎn)輥體，使用粒度為14目~200目，優(yōu)選為20目~100目的白剛玉或棕剛玉對輥體表面進(jìn)行噴砂處理；噴砂處理時(shí)輥體的旋轉(zhuǎn)線速度優(yōu)選為I米/分~50米/分，更優(yōu)選為10米/分~40米/分。
[0024]對于噴涂設(shè)備，本發(fā)明并無特別的限制，優(yōu)選使用俄羅斯第聶伯III型噴槍，對此本發(fā)明并無特別限制。
[0025]以下以具體實(shí)施例說明本發(fā)明的效果，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
[0026]實(shí)施例1
本實(shí)施例中使用的輥體為高溫爐輥，規(guī)格為Φ800Χ2000 mm;爐輥表面粗糙度Ra為
0.8ym~1.2μπι ;本實(shí)施例中使用的噴涂粉末為70% CoCrTaAH+30%Al203粉末(北京礦冶研究總院金屬所生產(chǎn)的鈷鉻鋁釔鉭合金粉末);
按照如下步驟:
I)表面預(yù)處理:
a)先用洗衣粉溶液清洗爐輥表面；b)用丙酮清洗爐輥表面，常溫干燥將丙酮蒸干；c)將爐輥表面預(yù)熱到70°C;d)使用46目白剛玉對爐輥表面進(jìn)行噴砂，噴砂時(shí)爐輥的線速度為15米/分鐘；
b)保持爐輥表面溫度在70°C，使用氧氣和乙炔點(diǎn)燃產(chǎn)生爆炸波，氧氣流量為0.9m3/小時(shí)，氧氣壓力為0.3MPa ;乙炔流量為0.8 m3/小時(shí)，乙炔壓力為0.1MPa ;爆炸頻率為4次/秒，使用純凈水作為冷卻介質(zhì)；
噴涂過程中，爐輥的轉(zhuǎn)速為I轉(zhuǎn)/分鐘，噴槍橫向位移為4.8mm/轉(zhuǎn)，噴涂距離為175毫米，噴涂線速度為2.51米/分鐘，送粉量為5克/分鐘。
[0027]重復(fù)噴涂四次，爐輥表面如圖1所示，涂層均勻一致，沒有噴涂留下的印痕。
[0028]實(shí)施例2
本實(shí)施例中使用的輥體為高溫爐輥，規(guī)格為Φ900Χ1950 mm;爐輥表面粗糙度Ra為
0.8 μ m~1.2 μ m ;本實(shí)施例中使用的噴涂粉末為70% CoCrTaAH+10%Al203粉末(美國CPP公司生產(chǎn)的CPP17合金粉末)；
按照如下步驟:
I)表面預(yù)處理:
a)先用洗衣粉溶液清洗爐輥表面；b)用丙酮清洗爐輥表面，常溫干燥將丙酮蒸干；c)將爐輥表面預(yù)熱到70°C;d)使用46目白剛玉對爐輥表面進(jìn)行噴砂，噴砂時(shí)爐輥的線速度為25米/分鐘；
b)保持爐輥表面溫度在70°C，使用氧氣和乙炔點(diǎn)燃產(chǎn)生爆炸波，氧氣流量為0.80m3/小時(shí)，氧氣壓力為0.3MPa ;乙炔流量為0.7 m3/小時(shí)，乙炔壓力為0.1MPa ;爆炸頻率為4次/秒，使用純凈水作為冷卻介質(zhì)；
噴涂過程中，爐棍的轉(zhuǎn)速為68秒/轉(zhuǎn)，噴槍橫向位移為4.2mm/轉(zhuǎn),噴涂距離為175毫米，噴涂線速度為2.51米/分鐘，送粉量為6.5克/分鐘。
[0029]重復(fù)噴涂四次，爐輥表面如圖2所示，涂層均勻一致，沒有噴涂留下的印痕。
[0030]比較例I
本比較例中使用的輥體為高溫爐輥，規(guī)格為Φ800Χ2000 mm;爐輥表面粗糙度Ra為0.8ym~1.2μm ;本比較例中使用的噴涂粉末為70% CoCrTaAH+30%Al203粉末(北京礦冶研究總院生廣的鉆絡(luò)招乾合金粉末);
按照如下步驟:
I)表面預(yù)處理:
a)先用洗衣粉溶液清洗爐輥表面；b)用丙酮清洗爐輥表面，常溫干燥將丙酮蒸干；c)將爐輥表面預(yù)熱到70°C;d)使用46目白剛玉對爐輥表面進(jìn)行噴砂，噴砂時(shí)爐輥的線速度為15米/分鐘；
b)保持爐輥表面溫度在70°C，使用氧氣和乙炔點(diǎn)燃產(chǎn)生爆炸波，氧氣流量為1.20m3/小時(shí)，氧氣壓力為0.3MPa ;乙炔流量為1.3 m3/小時(shí)，乙炔壓力為0.1MPa ;爆炸頻率為4次/秒，使用純凈水作為冷卻介質(zhì)；
噴涂過程中，爐輥的轉(zhuǎn)速為I轉(zhuǎn)/分鐘，噴槍橫向位移為IOmm/轉(zhuǎn)，噴涂距離為175毫米，噴涂線速度為2.4米/分鐘，送粉量為5.5克/分鐘。
[0031]重復(fù)噴涂四次，爐輥表面如圖3所示，涂層表面有噴涂留下的印痕。
[0032]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，這些【具體實(shí)施方式】都是基于本發(fā)明整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種使用爆炸噴涂工藝制作汽車板生產(chǎn)線爐輥涂層的方法，其特征在于， 以表面粗糙度小于Ra為1.6 μ m的輥體作為基材，將所述輥體沿其軸線旋轉(zhuǎn)，所述輥體的旋轉(zhuǎn)速度為η轉(zhuǎn)/分，所述輥體旋轉(zhuǎn)的線速度為S，所述S的取值為0. 10米/分；以合金粉末作為涂層原料，使用爆炸噴涂設(shè)備將所述合金粉末噴涂在所述輥體的表面，所述爆炸噴涂設(shè)備的爆炸頻率為f次/秒，所述爆炸噴涂設(shè)備的噴槍的位移為M毫米/轉(zhuǎn)/分； 所述η、S、f和M滿足如下關(guān)系:
M=n X f ； 且，當(dāng)S=l~2時(shí)，f=4 ;或當(dāng)S=2~3時(shí)，f=6 ;或當(dāng)S=3~4時(shí)，f=8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括對所述輥體進(jìn)行表面預(yù)處理的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，對所述輥體進(jìn)行表面預(yù)處理的步驟具體為: 以f 50米/分的線速度旋轉(zhuǎn)所述輥體，使用粒度為14目~200目的白剛玉或棕剛玉對所述輥體的表面進(jìn)行噴砂處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述輥體進(jìn)行爆炸噴涂時(shí)的噴涂距離為10~500毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述爆炸噴涂設(shè)備中使用氧氣和燃?xì)饣旌宵c(diǎn)燃產(chǎn)生爆炸波。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述氧氣的供氣量為0.f 2.5立方米/小時(shí),供氣壓力0.1~0.9MPa。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述燃?xì)獾墓饬繛?.f 2.5立方米/小時(shí),供氣壓力0.Ο Ο.5MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述合金粉末的送粉量為f100克/分鐘。
【文檔編號】C23C4/12GK103572193SQ201310228551
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月8日
【發(fā)明者】吳旭 申請人:北京君山表面技術(shù)工程有限公司