背景技术：
随着现代工业的发展，特别对各种螺纹钢及角钢的高质量需求，对于轧钢生产提出了更高的要求，作为轧机关键部件的孔型热轧辊大量被消耗。随着市场对型材、角钢等材质多样化的需求，合金钢及难变形金属轧制的增加，对孔型热轧辊的使用条件要求越来越严格。孔型热轧辊在工作过程中承受着很大的轧制应力以及受到交变热应力的影响，容易在孔型热轧辊孔型工作表面产生疲劳、磨损和剥落等失效形式，导致轧辊失效报废，直接影响着产品质量及生产成本。
技术实现要素：
本发明专利的目的在于提供一种工艺简单，可控性强，成本低廉，节能环保的孔型热轧辊的再制造方法。
本发明的技术方案如下：
(1)通过数控车床切削磨损后的孔型热轧辊，车削厚度为1～3mm，去除轧辊孔型工作表面的腐蚀、疲劳层；
(2)使用无水乙醇和丙酮反复清洗车削后的孔型热轧辊，除掉油污等杂质；
(3)对轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查是否存在裂纹等缺陷，确保轧辊无表面和内部缺陷；
(4)用配制好的合金化涂料均匀地涂抹于辊体表面，涂层厚度为0.1～0.3mm，晾干待用；
所述合金化涂料为墨汁和Cr粉的混合物，其质量百分比为95～90:5～10，Cr粉的目数为185～325目；
(5)将轧辊固定在大功率半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为3000～3800W，扫描速度1200～1600mm/min；合金化中，对激光熔池吹惰性气体进行保护，在孔型热轧辊表面得到合金化层，所述的惰性气体为氮气；
(6)对加工后的轧辊进行表面着色探伤，检测是否有影响轧辊机械性能的缺陷，保证轧辊的形状及表面质量均达到合格标准。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、激光合金化工艺能量分布密集，变形量小，空洞率低，合金化层与基体间的结合性强，残余应力小。
2、修复的孔型表面可以获得高强度高硬度的马氏体等组织结构，合金化涂料中的C、Cr等元素在轧辊表面产生多种高硬耐磨的碳化物，作为硬质相存在于合金层，使得再制造后的轧辊表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性比轧辊基体更高，从而增加了轧辊服役时间，可以减少轧辊的更换和修复次数，大大降低了轧辊的生产和使用成本，提高了轧制生产效率。
3、实现了轧机关键部件的修复强化，对于提升我国轧制设备关键部件轧辊的使用寿命、使用效率和增强竞争力具有重要的理论意义与实用价值。
4、孔型轧辊合金化后，合金化层的洛氏硬度较未处理前基体表面硬度提高了HRC8以上，耐磨性提高1.5倍以上，并具有更加优异的耐高温腐蚀性能。
具体实施方式
实施例1
首先将待修复孔型热轧辊通过数控车床进行切削，车削厚度为1mm，去除轧辊孔型工作表面的腐蚀、疲劳层；然后使用无水乙醇和丙酮反复清洗，除掉油污和锈蚀；接下来对轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查辊身是否存在裂纹等缺陷，确保轧辊无表面和内部缺陷；将墨汁和Cr粉按质量百分比为95:5配置好，Cr粉的目数为185～325目；将配置好的合金化涂料均匀涂抹于轧辊表面，涂层厚度0.1mm，晾干；接着将轧辊固定在大功率半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，利用激光束对轧辊表面进行扫描，激光扫描功率为3000W，扫描速度为1200mm/min，合金化中，对激光熔池吹惰性气体氮气进行保护，在孔型热轧辊表面得到合金化层；最后对合金化后的轧辊进行表面着色探伤，检测是否有影响轧辊机械性能的缺陷，保证轧辊的形状及表面质量均达到合格标准。经检测，通过再制造后的孔型热轧辊表面合金层洛氏硬度较未处理前基体表面硬度平均提高了HRC8以上，耐磨性提高了2.1倍。
实施例2
首先将待修复孔型热轧辊通过数控车床进行切削，车削厚度为2mm，去除轧辊孔型工作表面的腐蚀、疲劳层；然后使用无水乙醇和丙酮反复清洗，除掉油污和锈蚀；接下来对轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查辊身是否存在裂纹等缺陷，确保轧辊无表面和内部缺陷；将墨汁和Cr粉按质量百分比为93:7配置好，Cr粉的目数为185～325目；将配置好的合金化涂料均匀涂抹于轧辊表面，涂层厚度0.2mm，晾干；接着将轧辊固定在大功率半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，利用激光束对轧辊表面进行扫描，激光扫描功率为3300W，扫描速度为1400mm/min，合金化中，对激光熔池吹惰性气体氮气进行保护，在孔型热轧辊表面得到合金化层；最后对合金化后的轧辊进行表面着色探伤，检测是否有影响轧辊机械性能的缺陷，保证轧辊的形状及表面质量均达到合格标准。经检测，通过再制造后的孔型热轧辊表面合金层洛氏硬度较未处理前基体表面硬度平均提高了HRC11，耐磨性提高了近2倍。
实施例3
首先将待修复孔型热轧辊通过数控车床进行切削，车削厚度为3mm，去除轧辊孔型工作表面的腐蚀、疲劳层；然后使用无水乙醇和丙酮反复清洗，除掉油污和锈蚀；接下来对轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查辊身是否存在裂纹等缺陷，确保轧辊无表面和内部缺陷；将墨汁和Cr粉按质量百分比为92:8配置好，Cr粉的目数为185～325目；将配置好的合金化涂料均匀涂抹于轧辊表面，涂层厚度0.3mm，晾干；接着将轧辊固定在大功率半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，利用激光束对轧辊表面进行扫描，激光扫描功率为3800W，扫描速度为1600mm/min，合金化中，对激光熔池吹惰性气体氮气进行保护，在孔型热轧辊表面得到合金化层；最后对合金化后的轧辊进行表面着色探伤，检测是否有影响轧辊机械性能的缺陷，保证轧辊的形状及表面质量均达到合格标准。
实施例4
首先将待修复孔型热轧辊通过数控车床进行切削，车削厚度为1.5mm，去除轧辊孔型工作表面的腐蚀、疲劳层；然后使用无水乙醇和丙酮反复清洗，除掉油污和锈蚀。接下来对轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查辊身是否存在裂纹等缺陷，确保轧辊无表面和内部缺陷；将墨汁和Cr粉按质量百分比为95:5配置好，Cr粉的目数为185～325目；将配置好的合金化涂料均匀涂抹于轧辊表面，涂层厚度0.2mm，晾干。接着将轧辊固定在大功率半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，利用激光束对轧辊表面进行扫描，激光扫描功率为3600W，扫描速度为1550mm/min，合金化中，对激光熔池吹惰性气体氮气进行保护，在孔型热轧辊表面得到合金化层；最后对合金化后的轧辊进行表面着色探伤，检测是否有影响轧辊机械性能的缺陷，保证轧辊的形状及表面质量均达到合格标准。
实施例5
首先将待修复孔型热轧辊通过数控车床进行切削，车削厚度为2.5mm，去除轧辊孔型工作表面的腐蚀、疲劳层；然后使用无水乙醇和丙酮反复清洗，除掉油污和锈蚀；接下来对轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查辊身是否存在裂纹等缺陷，确保轧辊无表面和内部缺陷；将墨汁和Cr粉按质量百分比为90:10配置好，Cr粉的目数为185～325目。将配置好的合金化涂料均匀涂抹于轧辊表面，涂层厚度0.25mm，晾干；接着将轧辊固定在大功率半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，利用激光束对轧辊表面进行扫描，激光扫描功率为3800W，扫描速度为1600mm/min，合金化中，对激光熔池吹惰性气体氮气进行保护，在孔型热轧辊表面得到合金化层；最后对合金化后的轧辊进行表面着色探伤，检测是否有影响轧辊机械性能的缺陷，保证轧辊的形状及表面质量均达到合格标准。
实施例6
首先将待修复孔型热轧辊通过数控车床进行切削，车削厚度为1.5mm，去除轧辊孔型工作表面的腐蚀、疲劳层；然后使用无水乙醇和丙酮反复清洗，除掉油污和锈蚀；接下来对轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查辊身是否存在裂纹等缺陷，确保轧辊无表面和内部缺陷；将墨汁和Cr粉按质量百分比为91:9配置好，Cr粉的目数为185～325目；将配置好的合金化涂料均匀涂抹于轧辊表面，涂层厚度0.3mm，晾干；接着将轧辊固定在大功率半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，利用激光束对轧辊表面进行扫描，激光扫描功率为3700W，扫描速度为1580mm/min，合金化中，对激光熔池吹惰性气体氮气进行保护，在孔型热轧辊表面得到合金化层；最后对合金化后的轧辊进行表面着色探伤，检测是否有影响轧辊机械性能的缺陷，保证轧辊的形状及表面质量均达到合格标准。
实施例7
首先将待修复孔型热轧辊通过数控车床进行切削，车削厚度为2.2mm，去除轧辊孔型工作表面的腐蚀、疲劳层；然后使用无水乙醇和丙酮反复清洗，除掉油污和锈蚀；接下来对轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查辊身是否存在裂纹等缺陷，确保轧辊无表面和内部缺陷；将墨汁和Cr粉按质量百分比为95:5配置好，Cr粉的目数为185～325目；将配置好的合金化涂料均匀涂抹于轧辊表面，涂层厚度0.2mm，晾干。接着将轧辊固定在大功率半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，利用激光束对轧辊表面进行扫描，激光扫描功率为3800W，扫描速度为1600mm/min，合金化中，对激光熔池吹惰性气体氮气进行保护，在孔型热轧辊表面得到合金化层；最后对合金化后的轧辊进行表面着色探伤，检测是否有影响轧辊机械性能的缺陷，保证轧辊的形状及表面质量均达到合格标准。
实施例8
首先将待修复孔型热轧辊通过数控车床进行切削，车削厚度为1mm，去除轧辊孔型工作表面的腐蚀、疲劳层；然后使用无水乙醇和丙酮反复清洗，除掉油污和锈蚀；接下来对轧辊采用磁粉探伤和超声波探伤，检查辊身是否存在裂纹等缺陷，确保轧辊无表面和内部缺陷；将墨汁和Cr粉按质量百分比为94:6配置好，Cr粉的目数为185～325目；将配置好的合金化涂料均匀涂抹于轧辊表面，涂层厚度0.1mm，晾干；接着将轧辊固定在大功率半导体激光加工数控机床上，利用卡盘带动轧辊旋转，利用激光束对轧辊表面进行扫描，激光扫描功率为3100W，扫描速度为1300mm/min，合金化中，对激光熔池吹惰性气体氮气进行保护，在孔型热轧辊表面得到合金化层；最后对合金化后的轧辊进行表面着色探伤，检测是否有影响轧辊机械性能的缺陷，保证轧辊的形状及表面质量均达到合格标准。