一种用于激光熔覆的Fe基合金粉末、复合导板及其制备方法技术

技术编号：44737740 阅读：2 留言：0更新日期：2025-03-21 18:04

本发明专利技术公开了一种用于激光熔覆的Fe基合金粉末、复合导板及其制备方法，包括以下成分：70.5～75wt.％Fe、15～20wt.％Cr、2～4wt.％Ni、0.5～1wt.％Si、0.3～0.8wt.％Mo、0.1～0.2wt.％C。一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，包括以下步骤：S1：对基材进行打磨后除去表面的氧化皮，用无水乙醇清洗基材表面去除污渍，并用冷风干燥；S2：将基材预热至200℃；S3：在热源激光束的作用下，使得Fe基合金粉末熔融并凝固在基材表面，形成耐高温磨损的高硬度熔覆层。通过将Fe基合金粉末采用激光熔覆方式熔覆至导板表面形成熔覆层，大大提高侧导板的耐磨性和上线使用寿命，减少了侧导板更换频率，侧导板吨钢消耗明显降低，提高了轧制效率，带钢边部质量和成材率得到不同程度地提高。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光增材制造领域，特别是一种用于激光熔覆的fe基合金粉末、复合导板及其制备方法。

技术介绍

1、我国是世界钢铁生产大国，2023年产量突破13亿吨，其中热轧带钢约占1.5亿吨。热连轧带钢产线的上的侧导板是重要装备之一，通过导板的夹持对带钢起导向作用，能够使带钢在高速轧制和卷曲过程中保持对中状态，不致上翘或跑偏，提高轧制和卷曲的稳定性，顺利进入并通过精轧机组或卷取机。

2、然而侧导板受到跑偏带钢的高温滑动磨损。并且随着磨损程度的增大，在侧导板工作区(与带钢接触部位)形成凹槽，降低带钢的边部质量，降低轧制和卷曲稳定性。若带钢与导板相对运动速度过快，会对带钢边部造成较大的冲击，损坏边部，严重时会夹死堆废，甚至产生堆钢事故。某些对边部质量要求较高的带钢产品，在轧制工艺中规定侧导板的最大磨损阈值，侧导板须及时进行更换。因此，导板的高温耐磨性对热轧稳定性和精确控制具有重要意义。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有的侧导板高温耐磨性能较差的问题，提供一种用于激光熔覆的fe基合金粉末、复合导板及其制备方法。

2、一种用于激光熔覆的fe基合金粉末，包括以下成分：70.5～75wt.％fe、15～20wt.％cr、2～4wt.％ni、0.5～1wt.％si、0.3～0.8wt.％mo、0.1～0.2wt.％c。

3、进一步的，所述fe基合金粉末形态为球形，粒径为50～150μm，制备方法为真空气雾化。

4、一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，包括以下步骤：

5、s1：对基材进行打磨后除去表面的氧化皮，用无水乙醇清洗基材表面去除污渍，并用冷风干燥；

6、s2：将基材预热至200℃；

7、s3：在热源激光束的作用下，使得fe基合金粉末熔融并凝固在基材表面，形成耐高温磨损的高硬度熔覆层。

8、进一步的，所述激光熔覆前将fe基合金粉末放入真空干燥箱中以120℃的干燥温度干燥2小时。

9、进一步的，步骤s3中，激光熔覆过采用同轴送粉方式，以氩气作为粉末的载流气体和熔覆过程保护气。

10、进一步的，步骤s3中，激光熔覆的工艺参数为：激光输出功率2～4kw，激光光斑尺寸为2～4mm，激光扫描速度1500～3000mm/min，送粉末速率为20～30g/min，搭接率40～60％，保护气体流量为20l/min，载流气体流量为3nl/min。

11、进一步的，所述步骤s3中激光扫描路径为直线往复式，其扫描的运动方式由数控编程机床实现，激光扫描的搭接率50％

12、一种高温耐磨铁基复合导板，由上述任意一种制备方法制得。

13、本专利技术的有益效果是：通过将fe基合金粉末采用激光熔覆方式熔覆至导板表面形成熔覆层，大大提高侧导板的耐磨性和上线使用寿命，减少了侧导板更换频率，侧导板吨钢消耗明显降低，提高了轧制效率，带钢边部质量和成材率得到不同程度地提高。

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【技术保护点】

1.一种用于激光熔覆的Fe基合金粉末，其特征在于：包括以下成分：70.5～75wt.％Fe、15～20wt.％Cr、2～4wt.％Ni、0.5～1wt.％Si、0.3～0.8wt.％Mo、0.1～0.2wt.％C。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆的Fe基合金粉末，其特征在于：所述Fe基合金粉末形态为球形，粒径为50～150μm，制备方法为真空气雾化。

3.一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，其特征在于：所述激光熔覆前将Fe基合金粉末放入真空干燥箱中以120℃的干燥温度干燥2小时。

5.根据权利要求3所述的一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，其特征在于：步骤S3中，激光熔覆过采用同轴送粉方式，以氩气作为粉末的载流气体和熔覆过程保护气。

6.根据权利要求3所述的一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，其特征在于：步骤S3中，激光熔覆的工艺参数为：激光输出功率2～4kw，激光光斑尺寸为2～4mm，激光扫描速度1500～3000mm/min，送

7.根据权利要求3所述的一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，其特征在于：所述步骤S3中激光扫描路径为直线往复式，其扫描的运动方式由数控编程机床实现，激光扫描的搭接率50％。

8.一种高温耐磨铁基复合导板，其特征在于：由权利要求3～7中任意一种制备方法制得。

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【技术特征摘要】

1.一种用于激光熔覆的fe基合金粉末，其特征在于：包括以下成分：70.5～75wt.％fe、15～20wt.％cr、2～4wt.％ni、0.5～1wt.％si、0.3～0.8wt.％mo、0.1～0.2wt.％c。

2.根据权利要求1所述的一种用于激光熔覆的fe基合金粉末，其特征在于：所述fe基合金粉末形态为球形，粒径为50～150μm，制备方法为真空气雾化。

3.一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，其特征在于：所述激光熔覆前将fe基合金粉末放入真空干燥箱中以120℃的干燥温度干燥2小时。

5.根据权利要求3所述的一种高温耐磨铁基复合导板制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫东，
申请(专利权)人：上海仅博激光技术有限公司，
类型：发明
国别省市：

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