卷取机助卷辊表面堆焊研制

采用埋弧堆焊工艺在20CrNiMo表面堆焊6-8mm的Cr13系列新型马氏体不锈钢熔覆材料，分析熔覆金属的组织形貌，并进行耐磨性和硬度测定。研究结果表明，熔覆金属的焊态组织主要为板条状马氏体和大量的残余奥氏体，并伴有少量的回火马氏体，同时在马氏体间可见少量较小的碳化物。经500℃回火后其组织为回火马氏体和少量残余奥氏体，碳化物析出相增多。焊态硬度值为46-50HRC,回火后硬度值为54-58HRC,磨损失重是45#淬火钢的0.31倍。经过六个月的使用后，助卷辊的单边磨损量1.13mm,辊面平均硬度值在54.2HRC,说明该熔覆金属具有优异的耐磨性能。     

高速激光熔覆技术的应用研究

文章整理了超高速激光熔覆技术的应用现状,对比了超高速激光熔覆与普通激光熔覆涂层在形貌、硬度,结合强度,耐磨性和耐蚀性方面的区别,探讨了影响超高速激光熔覆技术推广应用的瓶颈.     

TA2钛合金表面激光熔覆金属钽探索实验研究

在保证钛合金穿地阀门硬密封面耐腐蚀性前提下,为了提高其硬度、耐磨性及抗压疲劳性能,以TA2钛合金板材作为基体,利用YAG激光器进行表面激光熔覆纯钽(Ta)的探索实验研究。分别采用OM、SEM、EDS及显微硬度计,研究了激光熔覆的Ta涂层的冶金结合情况、组织结构、成分分布及硬度分布。结果表明:在TA2钛合金表面直接激光熔覆纯Ta粉是可行的,且制备的Ti-Ta合金涂层与基体形成良好的冶金结合;激光熔覆层内Ti元素稀释度较大,随着与结合面距离的增加,稀释度逐渐减小;激光熔覆层与基体结合区主要由枝晶组成,熔覆层中部由枝晶及部分块状组织组成;熔覆层显微硬度HV_(0.2)为190~200,相对Ti基体硬度提高了40以上,而结合区显微硬度HV_(0.2)为200~220,硬度梯度变化较为明显。     

10V高速钢激光熔覆层的组织与性能

针对冶金辊材的表面强化和再制造需求,采用激光熔覆技术在辊芯常用材料球墨铸铁表面制备了10V高速钢熔覆层,研究了半导体直接输出激光器的工艺对熔覆过程、熔覆层组织结构与性能等的影响.结果表明:半导体激光器能够显著提高熔覆效率,避免了脉冲激光熔覆时的开裂现象;获得的熔覆层连续平整、无裂纹气孔等宏观缺陷,与球墨铸铁基体呈冶金结合状态.熔覆层显微组织特征为片层状、块状、球形颗粒状等多种形貌的快速凝固组织,由α-Fe,VC,γ-Fe,Cr23C6和Fe V等组成.熔覆层内合金元素的成分宏观均匀分布,微区有V等偏析.熔覆层显微硬度达700 HV0. 1,是基体硬度320HV0. 1的2. 18倍.在优化的工艺条件下,熔覆层磨损量是磨损30 min时基体磨损量的43%,其磨损机制为磨粒磨损及摩擦磨损,750℃热震实验结果表明,熔覆层具有良好的耐磨抗力和热冲击抗力.     

激光熔覆改性铁基合金涂层的硬度和耐磨性能研究

为提高石油钻井行业中工件表面涂层的硬度和耐磨性,提升工件使用寿命,本文设计开发了含Cr、V元素的三种铁基激光粉末,通过激光熔覆加工工艺进行涂层制备,对铁基激光涂层的物相、硬度和摩擦磨损性能检测,成功开发了硬度高达60 HRC,摩擦系数为0.6094,15分钟50N载荷条件下磨损量仅为0.0007 g的高耐磨铁基激光熔覆涂层,满足石油钻井行业对于高硬度、高耐磨、长寿命的涂层需求。     

Nb 对双相不锈钢激光熔覆组织及性能的影响研究

采用激光熔覆技术,在基体45#钢板上熔覆了含Nb的双相不锈钢涂层。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对涂层的微观组织和元素组成进行了表征分析,测试了涂层沿深度方向上的显微硬度,在20℃条件下进行了UMT摩擦磨损试验,并在3.5 wt.%的NaCl水溶液中进行电化学测试。结果表明:在双相不锈钢合金粉中添加Nb进行激光熔覆,所制备的熔覆层中碳化物由Cr和Nb的碳化物组成,同时Cr含量显著降低;熔覆层中添加Nb后,其硬度和耐磨性比未添加Nb的熔覆层有显著提高,Nb含量为1.4%的时候效果最好;随着Nb含量的增大,自腐蚀电位逐渐增大,自腐蚀电流密度逐渐降低,说明Nb含量越高熔覆层的耐蚀性越好。综上所述,当熔覆层中Nb含量为1.4%的时候,其耐磨性和耐蚀性最好。     

激光熔覆铁基涂层工艺参数的研究

以激光熔覆铁基涂层为研究对象,在MM-P2屏显式摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损对比实验,分析了不同工艺参数下熔覆层形貌及熔覆涂层后磨损量的变化关系.结果表明:熔覆涂层后的表面硬度均在62HRC以上,远高于基体的硬度;熔覆层的形貌和质量主要影响因素是扫描速度,激光功率次之,并在此基础上采用能量密度进行表征,能量密度为60 J/mm2左右时的耐磨性最好,其最佳组合工艺参数为激光功率3.2 kW左右、扫描速度300 mm/min左右.激光功率过高,扫描速度过快都会导致熔覆层耐磨性能下降.      

2150ASP热轧带钢板形控制技术的研究

ASP生产线是一种新型短流程热轧带钢生产线,其独特的生产组织方式和品种结构对精轧机组的板形控制能力要求较高,一套常规轧辊辊型很难同时兼顾所有品种带钢的板形。在2150ASP生产线,通过采用LVC工作辊辊型技术,ASPB支持辊辊型技术,制定合理的板形控制策略,配置切实可行的带钢板形自动控制系统等一系列手段,大大提高了精轧机组的板形控制能力,一套辊型可适应所有品种对板形的要求,并且在保证带钢板形控制能力的前提下,换辊周期明显延长,工作辊换辊周期达到了70~100 km,支持辊换辊周期达到了20万~40万t,不仅提高了生产效率,同时也为2150ASP生产线实现自由程序轧制奠定了坚实的基础。     

CSP工作辊的应用研究

介绍了邯钢CSP厂为了改善热轧带钢质量和降低生产成本进行的工作辊材质改进、高速钢轧辊使用、花纹板专用材质基辊应用研究以及工作辊辊型曲线等的优化工作,有效解决了原有材质工作辊耐磨性差、断辊、辊面剥落以及板形控制能力不足的问题。     

带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传和演变规律

应用ABAQUS有限元软件对平整轧制过程进行三维弹塑性建模及仿真研究,通过温度场模拟入口带钢的初始板形缺陷,利用刚性工作辊的辊形变化综合表达各板形控制手段对承载辊缝形状的调控功效.基于以上力学模型,针对具有初始板形缺陷的带钢,仿真研究平整轧制后带钢的板形缺陷及其与初始板形缺陷及平整工艺条件的关系,揭示带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传与演变的规律.仿真计算结果表明,承载辊缝形状是决定带钢板形缺陷遗传和演变的最主要因素,轧前带钢的初始板形缺陷的程度,即最大纵向延伸差的大小,对平整后带钢的板形缺陷仅有一定程度的遗传性影响.     

T10钢表面FeMoCoNiCrTix高熵合金熔覆层组织及性能

采用激光熔覆技术在T10A钢表面制备了FeMoCoNiCrTi_x（x分别为0.25,0.50,0.75,1.00）高熵合金熔覆层,分析了试样熔覆层及基体界面处的相结构及组织,并利用显微硬度计测试了试样处理前后的截面硬度变化。研究表明,经过激光熔覆在T10A钢表面得到的高熵合金层主要由NiCrFe、NiCrCoMo 2种固溶体为主,其结构分别为BCC结构和FCC结构,熔覆层的组织以柱状枝晶为主,界面处出现等轴晶;随着Ti含量增多,熔覆层由固溶强化变为固溶体与硬质相混合强化,熔覆层的HV硬度达到了792,热影响区的HV硬度达到了620,均高于基体硬度。同时耐磨损性能有了明显提高,磨损方式由粘着磨损逐渐变为磨粒磨损。      

TC4钛合金表面激光熔覆Ni包WC复合涂层研究

为了提高钛合金的耐磨性能及使用性能,采用激光熔覆法在TC4钛合金基体上制备了Ni与WC混合粉末涂层,研究了不同WC添加量对熔覆层的物相组成、显微组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明,三组不同的熔覆材料经过激光熔覆后,都可以使材料表面硬度和耐磨性能较基材大幅度增加。但是随着WC含量的增加,熔覆层均匀性降低,出现小颗粒的WC团,并且组织开始多样化,且硬度分布均匀性也有所下降。     

激光熔覆 FeNiCrBSi 系列多组元合金粉末的液压支架立柱

为获得更高性价比的激光熔覆液压支架立柱,开发2种重载专用的新型多组元合金粉末进行液压支架立柱熔覆工艺筛选,并采用SEM、CASS、PT探伤等分析方法,检测分析了合金粉末显微形貌及微区成分、熔覆层剖面缺陷、表面硬度、耐腐蚀性能、耐磨性能。结果表明,合金粉末FeNiCrBSi-B较FeNiCrBSi-A的关键元素分布更为均匀,球形度更佳;FeNiCrBSi-A、FeNiCrBSi-B合金粉末的熔覆硬度分为HRC 57.0、HRC 52.6;FeNiCrBSi-B合金粉末的8000W激光熔覆试样未见明显熔覆缺陷;熔覆层FeNiCrBSi-A、FeNiCrBSi-B均能有效提升基体的耐磨性能,且FeNiCrBSi-A熔覆层的耐磨性更好,FeNiCrBSi-B熔覆层的耐腐蚀性能更好。     

冷轧机工作辊非对称弯辊的板形调控理论研究与应用

为减少冷轧带钢的非对称板形缺陷的产生,设计了工作辊非对称弯辊控制系统.应用影响函数法计算辊系变形,同时考虑辊缝中金属横向流动对带钢出口横向张力分布的影响,通过迭代法计算出工作辊两端施加不同弯辊力后的辊间压力分布、出口厚度横向分布以及出口横向张应力分布.理论分析结果表明,工作辊非对称弯辊可以在一定程度上改善辊间压力分布不均,减轻轧辊磨损和减少轧辊掉皮事故的发生,降低带钢边部的非对称板形缺陷.实际应用结果证明,当倾斜调整量小于10%时,应用工作辊非对称弯辊替代倾斜调整,可以获得更好的板形精度.     

不锈钢表面激光熔覆强化层研究现状与展望

不锈钢是推动现代工业发展的关键金属材料之一。在重载、盐雾、空化、高温等恶劣工作环境下,不锈钢材料存在耐磨损、耐腐蚀、抗空蚀、抗高温氧化等表面性能不足的问题,限制了其更为广泛的应用。激光熔覆技术是近年发展较为迅速的绿色表面改性技术,其熔覆层具有组织致密且均匀、晶粒细小、膜基结合强等优点,已被广泛应用于不锈钢表面强化领域。对影响熔覆层质量的关键工艺参数与送料方式进行研究,归纳熔覆层表面强化研究现状,总结激光熔覆技术的工业应用和新型激光熔覆复合技术,进而对激光熔覆技术发展趋势及应用前景进行展望。     

超高速激光熔覆316L涂层的组织与性能

采用超高速激光熔覆技术,在45钢轴上制备了316L涂层;利用扫描电镜(SEM)观察了涂层的显微组织,用能谱仪(EDS)和X-射线衍射(XRD)进行元素及物相分析,并测试了涂层的显微硬度和耐磨性。结果表明,超高速激光熔覆技术的光斑直径小、搭接率高,故涂层的平整度高;能量密度高(约9×10⁴W/cm²),粉末完全熔化,故涂层的致密度高;熔体的体量小,冷热转换速度快,过冷度△T大,晶粒细化明显;涂层中下部由快速凝固产生的细小枝晶以及枝晶间共晶相组成,中上部的晶粒逐渐向等轴晶粒转变;搭接分界处和熔覆层/基材界面处,两边的晶粒尺寸差异较大;激光对基材有一定的稀释作用;涂层厚度不均匀,与基材结合良好,为冶金结合;316L涂层物相由γ-Fe、Cr_0.19Fe_0.7Ni_0.11、Fe₆₃Mo₃₇组成;由于细晶强化和第二相强化机制,316L涂层的平均硬度(634.12HV_0.5)是45钢基体的3.07倍;耐磨性提高了31.8%,其...     

Control Strategies of Asymmetric Strip Shape in Six-High Cold Rolling Mill

 It is a complicated problem for cold-rolled strip to improve asymmetric strip shape in strip production. A roll system and strip coupled model of six-high cold rolling mill was established with finite element method to estimate the effect of intermediate roll shifting, tilting, symmetric and asymmetric bending technologies on strip profile. To reduce asymmetric defects of strip shape as much as possible, some control strategies were proposed, including tilting and asymmetric bending of intermediate roll and work roll. The combinations of these three control strategies can effectively eliminate asymmetric strip shape defects. Finally, the closed-loop control model of asymmetric flatness at the last stand was given, and the flatness control system with the function of asymmetric strip shape control was also designed for cold tandem mill.     

型钢轧辊激光相变硬化策略的设计与实施

为了实现激光相变硬化工艺参数的优化选择,基于有限元仿真技术,研究了激光扫描过程中的温度场分布规律,并结合材料相变曲线,预测了轧辊淬硬层的宏观形态。进而,根据宏观表面硬度和显微组织的实验结果,确定了适于半钢材质激光强化的参数组合。经磨料磨损实验表明,半钢材质的型钢轧辊经激光强化后,其耐磨性显著提高。