一种钢圈的激光热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热处理技术领域，具体的说是一种钢圈的激光热处理工艺。
【背景技术】
[0002] 钢圈是拉丝机上用来拉铜线的部件，使用时，铜线会在一排钢圈上缠绕着，在拉丝 的过程中，会对钢圈产生一定的磨损，影响到铜线的拉丝成型的效果和质量。则需要及时的 更换钢圈，以保证生产加工的质量，拆卸钢圈时，需要将整机停止工作，影响到了铜线的正 常拉丝成型加工，降低了工厂的生产效益，且拆卸后更换上新的钢圈成本较高，仍需要定期 的更换，维护成本较高；拆下的磨损的钢圈并未回收利用，导致严重的资源浪费。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是提供一种钢圈的激光热处理工艺，针对磨损后的钢 圈进行进一步的处理，以确保再制造后的钢圈符合使用的性能需求，实现了钢圈的回收再 利用，使得加工出的铜线符合使用要求，避免了资源的浪费。
[0004] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0005] 一种钢圈的激光热处理工艺，包括：
[0006] (1)预处理：除去钢圈表面的油污、锈斑；
[0007] (2)探伤确定区域：采用X射线探伤对清洗干净的钢圈表面进行探伤，以确定熔覆 区域；
[0008] (3)观察并测量钢圈表面所修复的范围，根据测量结果在控制柜进行编程，使扫面 速度控制在17mm/s，钢圈的转速控制在850r/h，编写到PLC控制系统中；
[0009] (4)打开气源，输出二氧化碳、氮气、氦气，并把气体的输出量调整为二氧化碳：氮 气：氦气=1 : 1 : 20,同时调控气体压力：二氧化碳不低于0. 6MPa，氦气不低于0. 45MPa， 氮气不低于〇. 3MPa，这些气体作为保护气体，在激光熔覆的过程中，处于高温的熔覆层可以 避免受到外界气体的氧化作用，确保了熔覆的质量和最终处理后的钢圈的性能；
[0010] (5)打开激光器，调节光斑宽度为9mm，厚度为0? 5mm，并采用WC-12CO纳米材料作 为熔覆材料，WC-12CO纳米材料制成的熔覆层，耐腐蚀、耐磨损和耐高温性能较好，可改善磨 损后的钢圈性能，以延长钢圈的使用寿命；
[0011] (6)后期处理：采用金钢锉抛光处理，完成表面修复处理。
[0012] 所述WC-12CO纳米材料包括以下组分：WC为85%，Co为12%，微量元素为3%。
[0013] 所述微量元素包括(：、511〇、11、41，所述(：、511〇、11、41按照质量百分比为2.8: 3 : 1 : 2.2 : 1的比例混合。本发明采用WC-12C0纳米材料，并按照特定的配比进行混 合，再利用激光熔覆在钢圈的表面形成熔覆层，实现对磨损后的钢圈的修复，同时机械性能 也得到改善，有助于延长钢圈的使用寿命。
[0014] 本发明的有益效果是：本发明采用激光熔覆的方法，将按照特定配比制成的 WC-12C0纳米材料熔覆在钢圈的表面形成熔覆层，在实现对钢圈修复的同时，改善了钢圈的 机械性能，即硬度、耐磨性、韧性都得以提升，实现了钢圈的再制造，避免了资源的浪费，节 约了设备的维护和使用成本。
【具体实施方式】
[0015] 为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对 本发明进一步阐述。
[0016] 实施例一：一种钢圈的激光热处理工艺，包括：
[0017](1)预处理：除去钢圈表面的油污、锈斑；
[0018] ⑵探伤确定区域：采用X射线探伤对清洗干净的钢圈表面进行探伤，以确定熔覆 区域；
[0019] (3)观察并测量钢圈表面所修复的范围，根据测量结果在控制柜进行编程，使扫面 速度控制在17mm/s，钢圈的转速控制在850r/h，编写到PLC控制系统中；
[0020] (4)打开气源，输出二氧化碳、氮气、氦气，并把气体的输出量调整为二氧化碳：氮 气：氦气=1 : 1 : 20,同时调控气体压力：二氧化碳不低于0. 6MPa，氦气不低于0. 45MPa， 氮气不低于〇. 3MPa，这些气体作为保护气体，在激光熔覆的过程中，处于高温的熔覆层可以 避免受到外界气体的氧化作用，确保了熔覆的质量和最终处理后的钢圈的性能；
[0021] (5)打开激光器，调节光斑宽度为9mm，厚度为0.5mm，并采用WC-12CO纳米材料作 为熔覆材料，WC-12CO纳米材料制成的熔覆层，耐腐蚀、耐磨损和耐高温性能较好，可改善磨 损后的钢圈性能，以延长钢圈的使用寿命；
[0022] (6)后期处理：采用金钢锉抛光处理，完成表面修复处理。
[0023] 所述WC-12CO纳米材料包括以下组分：WC为85%，Co为12%，微量元素为3%。
[0024] 所述微量元素包括(：、511〇、11、41，所述(：、511〇、11、41按照质量百分比为2.8: 3 : 1 : 2.2 : 1的比例混合。本发明采用WC-12CO纳米材料，并按照特定的配比进行混 合，再利用激光熔覆在钢圈的表面形成熔覆层，实现对磨损后的钢圈的修复，同时机械性能 也得到改善，有助于延长钢圈的使用寿命。
[0025] 为了论证本发明的实际效果，特通过实验对实施例一实施后的钢圈进行检测，检 测结果的数据如下：
[0026]
【主权项】
1. 一种钢圈的激光热处理工艺，包括： (1) 预处理：除去钢圈表面的油污、锈斑；其特征在于：还包括： (2) 探伤确定区域：采用X射线探伤对清洗干净的钢圈表面进行探伤，以确定熔覆区 域； (3) 观察并测量钢圈表面所修复的范围，根据测量结果在控制柜进行编程，使扫面速度 控制在17mm/s，钢圈的转速控制在850r/h，编写到PLC控制系统中； (4) 打开气源，输出二氧化碳、氮气、氦气，并把气体的输出量调整为二氧化碳：氮气： 氦气=1 : 1 : 20,同时调控气体压力：二氧化碳不低于0. 6MPa，氦气不低于0. 45MPa，氮 气不低于〇. 3MPa ; (5) 打开激光器，调节光斑宽度为9mm，厚度为0? 5mm，并采用WC-12CO纳米材料作为熔 覆材料； (6) 后期处理：采用金钢锉抛光处理。
2. 根据权利要求1所述的一种钢圈的激光热处理工艺，其特征在于：所述WC-12CO纳 米材料包括以下组分：WC为85%，Co为12%，微量元素为3%。
3. 根据权利要求2所述的一种钢圈的激光热处理工艺，其特征在于：所述微量元素包 括(：、51、]?〇、11、六1，所述(：、51、]\1〇、11、六1按照质量百分比为2.8:3:1:2.2:1的比 例混合。
【专利摘要】本发明涉及一种钢圈的激光热处理工艺，包括：(1)预处理；(2)探伤确定区域；(3)观察并测量钢圈表面所修复的范围，根据测量结果在控制柜进行编程，编写到PLC控制系统中；(4)打开气源，输出二氧化碳、氮气、氦气；(5)打开激光器，调节光斑宽度为9mm，厚度为0.5mm，并采用WC-12Co纳米材料作为熔覆材料；(6)后期处理。本发明采用激光熔覆的方法，将按照特定配比制成的WC-12Co纳米材料熔覆在钢圈的表面形成熔覆层，在实现对钢圈修复的同时，改善了钢圈的机械性能，即硬度、耐磨性、韧性都得以提升，实现了钢圈的再制造，避免了资源的浪费，节约了设备的维护和使用成本。
【IPC分类】C22C29-08, C23C24-10
【公开号】CN104846365
【申请号】CN201510233657
【发明人】程敬卿
【申请人】芜湖鼎瀚再制造技术有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月9日