1.本发明涉及一种拉矫机辊的制造方法。
背景技术：
2.拉矫机辊的主要作用为将冷轧钢板拉直矫正，其耐磨层硬度hrc50-60，主要失效形式为表面耐磨层磨损，酸洗、重卷和镀锌过程中均需要拉矫工序，冷轧线每年消耗量约900支，成本约120万元。由于拉矫机工作辊（φ80
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1900mm）细长型和支撑辊（φ120
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140mm）短粗型，需采用特殊的感应淬火+回火工艺，增加了热处理成本；拉矫机辊表面磨损后，只能通过修磨继续使用，耐磨层消耗完后，拉矫机辊报废；由于其尺寸和材质，采用堆焊修复会出现裂纹、变形等问题。
3.检索文献：《全硬化拉矫辊的热处理方法》, 申请号：202110191976.1，采用传统热处理工艺：淬火+低温回火，热处理工艺周期长，成本高。本发明采用特殊激光强化，无需回火，加工效率高，周期短，成本低。
4.《一种全硬化拉矫机拉矫辊及热处理工艺》，申请号：202010010620.9，采用繁琐的预热工艺，虽然可以有效避免应力，获得均一组织，但是热处理时间长，成本高，本发明采用特殊激光强化，无需回火，加工效率高，且强化均匀，能够满足使用性能。
5.《一种拉矫辊的制造方法》，申请号：201110290060.8，采用传统堆焊工艺，需要预热，成本高，且拉矫机辊变形量大、加工余量大。
技术实现要素：
6.本发明提供了一种拉矫机辊的制造方法，使用激光强化工艺，降低热处理成本，避免激光软带；使用高速激光熔覆再制造技术，修复磨损表面，满足高硬度超耐磨要求的同时，避免拉矫机辊的变形。
7.本发明采用的技术方案是，一种拉矫机辊的制造方法，采用感应淬火+低温回火工艺：通过感应淬火将拉矫辊加热至1010℃，保温40分钟，水淬至常温，然后返炉加热至200℃，保温86小时，将拉矫机辊加工至粗磨尺寸，直径余量0.05mm，然后采用激光强化工艺：激光功率4000w，激光光斑20mm
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5mm：其中20mm垂直于拉矫机辊的轴向，5mm平行于辊的轴向，机床旋转线速度30mm/s，激光头沿拉矫机辊轴向移动，线速度5mm/s，激光强化后磨削加工至成品尺寸，强化硬度hrc55-60；当拉矫机辊表面磨损低于0.3mm时，修磨拉矫机辊继续使用；拉矫机辊表面磨损超过0.3mm时，将拉矫机辊磨削至小于成品0.8mm，采用高速激光熔覆再制造技术，增材0.5mm厚熔覆层：直径方向增加1mm，然后精磨至成品尺寸，耐磨层硬度hrc54-58，重复上机使用；高速激光熔覆工艺：激光功率1500w，送粉1.2，光斑φ1mm，线速度200mm/min，氩气保护，合金粉末成分质量百分比：c 0.4%、cr 22.0%、mo 5.0%、ni 5.0%、v1.5%，其余为铁及杂质。
8.由于合理搭配激光功率、激光光斑、线速度、合金粉末等工艺参数，熔覆应力很小，避免了熔覆裂纹和变形等问题；由于有针对性性研发合金粉末，熔覆层硬度和耐磨性与再
制造前拉矫机辊相当，可以重复修复反复上机，综合寿命延长10倍以上。
9.综上所述，现有拉矫辊热处理技术为感应淬火+低温回火，成本高，制造周期长，改为激光强化技术，可以降低成本，缩短制造周期。但是常规激光强化，激光光斑平行于轴向，激光光斑螺旋前进，搭接区存在2-3mm软带。
10.现有拉矫机辊由于材质为高碳高合金刚，组织回火马氏体，且拉矫机辊工作辊直径小，长度直径比超过30，采用堆焊、热喷焊、常规激光熔覆存在焊接裂纹、变形等问题，难以修复，磨损后直接报废，造成了很多浪费，增加了生产成本。
11.本发明工艺方法与现有技术相比：1、采用本发明特殊激光强化工艺，成本较感应淬火+回火降低30%以上，制造周期缩短20%以上，而且性能不变；避免了常规激光强化技术的软带问题。2、采用高速激光熔覆再制造技术，避免了常规激光熔覆和堆焊的应力裂纹、变形等问题，熔覆层均匀且加工精度高，加工余量0.2mm，降低了修复成本和磨削加工成本。3、采用高速激光熔覆再制造技术，磨损后的拉矫机辊可以先修磨、再增材修复重复上机使用，使用寿命至少是原有拉矫机辊的十倍，大幅度降低拉矫机辊的采购和维护成本。本发明可应用于国内拉矫机辊，无特殊局限性，具有较强的推广应用前景，可以有效降低国内拉矫机辊的制造和维护成本。
具体实施方式
12.一种拉矫机辊的制造方法，采用感应淬火+低温回火工艺：通过感应淬火将拉矫辊加热至1010℃，保温40分钟，水淬至常温，然后返炉加热至200℃，保温86小时，将拉矫机辊加工至粗磨尺寸，直径余量0.05mm，然后采用激光强化工艺：激光功率4000w，激光光斑20mm
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5mm：其中20mm垂直于拉矫机辊的轴向，5mm平行于辊的轴向，机床旋转线速度30mm/s，激光头沿拉矫机辊轴向移动，线速度5mm/s，激光强化后磨削加工至成品尺寸，强化硬度hrc55-60；当拉矫机辊表面磨损低于0.3mm时，修磨拉矫机辊继续使用；拉矫机辊表面磨损超过0.3mm时，将拉矫机辊磨削至小于成品0.8mm，采用高速激光熔覆再制造技术，增材0.5mm厚熔覆层：直径方向增加1mm，然后精磨至成品尺寸，耐磨层硬度hrc54-58，重复上机使用；高速激光熔覆工艺：激光功率1500w，送粉1.2，光斑φ1mm，线速度200mm/min，氩气保护，合金粉末成分质量百分比：c 0.4%、cr 22.0%、mo 5.0%、ni 5.0%、v1.5%，其余为铁及杂质。
技术特征：
1.一种拉矫机辊的制造方法，其特征在于采用感应淬火+低温回火工艺：通过感应淬火将拉矫辊加热至1010℃，保温40分钟，水淬至常温，然后返炉加热至200℃，保温86小时，将拉矫机辊加工至粗磨尺寸，直径余量0.05mm，然后采用激光强化工艺：激光功率4000w，激光光斑20mm
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5mm：其中20mm垂直于拉矫机辊的轴向，5mm平行于辊的轴向，机床旋转线速度30mm/s，激光头沿拉矫机辊轴向移动，线速度5mm/s，激光强化后磨削加工至成品尺寸，强化硬度hrc55-60；当拉矫机辊表面磨损低于0.3mm时，修磨拉矫机辊继续使用；拉矫机辊表面磨损超过0.3mm时，将拉矫机辊磨削至小于成品0.8mm，采用高速激光熔覆再制造技术，增材0.5mm厚熔覆层：直径方向增加1mm，然后精磨至成品尺寸，耐磨层硬度hrc54-58，重复上机使用；高速激光熔覆工艺：激光功率1500w，送粉1.2，光斑φ1mm，线速度200mm/min，氩气保护，合金粉末成分质量百分比：c 0.4%、cr 22.0%、mo 5.0%、ni 5.0%、v1.5%，其余为铁及杂质。
技术总结
本发明公开了一种拉矫机辊的制造方法，通过感应淬火将拉矫辊加热至1010℃，保温40分钟，水淬至常温，然后返炉加热至200℃，保温86小时，将拉矫机辊加工至粗磨尺寸，直径余量0.05mm，然后采用激光强化工艺：激光功率4000W，激光光斑20mm
技术研发人员：王毅明 向华 徐建生
受保护的技术使用者：新疆八一钢铁股份有限公司
技术研发日：2022.05.25
技术公布日：2022/9/15