合金粉末雷射熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機油缸活塞杆的製作方法
2023-06-18 17:04:16 5
合金粉末雷射熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機油缸活塞杆的製作方法
【專利摘要】本發明提供了一種耐磨耐腐蝕合金表面覆層的液壓啟閉機油缸活塞杆，活塞杆表面使用雷射器作為能量源，合金材料粉末作為加工材料，熔覆形成耐磨耐腐蝕合金熔覆層。熔覆層金屬晶體細緻縱向排列的非常緻密，使熔覆層堅硬、耐蝕、耐磨，並且可以達到低稀釋率低熱影響的突出效果。熔覆層與基材呈冶金融合，強度非常高。熔覆層可為單層也可多層疊加，熔覆完成後熔覆層厚度為0.2mm至10mm。本發明實現了活塞杆表面耐磨耐腐蝕防護層的柔性化製造，生產周期短，加工效率高。表面材料限制少，適用範圍廣。獲得的耐磨耐腐蝕合金雷射熔覆活塞杆表面無氧化影響、無熱應力變形，具有較高的綜合機械性能，與基材結合強度好，抗磨抗腐蝕性能優異。
【專利說明】 合金粉末雷射熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機油缸活塞杆
【技術領域】
[0001]本發明涉及液壓啟閉機油缸活塞杆設計製造領域，提供了一種耐磨耐腐蝕合金表面覆層的液壓啟閉機油缸活塞杆。
【背景技術】
[0002]液壓啟閉機及其成套設備是水利水電工程的關鍵設備之一，提供優質、耐用、適合我國國情的液壓啟閉機及其成套設備是水利水電工程長期以來需要解決的問題。液壓缸活塞杆作為關鍵運動的受力部件，決定了整個液壓成套設備的壽命及水利水電工程的安全使用。液壓啟閉機長期工作在水利工程環境下，活塞杆極易鏽蝕。
[0003]目前，液壓啟閉機油缸活塞杆的表面防鏽蝕技術主要有:整體不鏽鋼、表面鍍鉻、表面噴塗陶瓷。
[0004]整體不鏽鋼活塞杆價格昂貴，表面機械性能差。
[0005]傳統的碳鋼活塞杆鍍鉻處理方法結合強度低壽命短，鏽蝕抵抗能力弱，難以滿足水利工程的長期穩定運行要求。並且，高能耗高汙染的電鍍方案對環境保護相當不利。
[0006]現有的活塞杆表面陶瓷噴塗周期長成本高，使用適應範圍也比較窄。
【發明內容】
[0007]本發明為解決現有技術方案存在的問題，提供了一種耐磨耐腐蝕合金表面覆層的液壓啟閉機油缸活塞杆。
[0008]使用雷射器作為能量源，照射活塞杆基材表面形成熔池，同時耐磨耐腐蝕合金材料粉末由送粉器通過送粉管路到達同軸或旁軸熔覆頭進入熔融區域熔融沉積，在活塞杆基材表面形成耐磨耐腐蝕合金熔覆層。熔覆層金屬晶體細緻縱向排列的非常緻密，使熔覆層堅硬、耐蝕、耐磨，並且可以達到低稀釋率低熱影響的突出效果。熔覆層與基材呈冶金融合，強度非常高。
[0009]熔覆原理如圖1所示。
[0010]本發明所使用的設備包括雷射器、送粉器、熔覆頭、機器人、迴轉工具機及導軌。設備布局如圖1所示。
[0011]本發明技術方案如下步驟:
[0012]選材:選擇碳鋼或高強度合金鋼作為活塞杆的基材，選擇粒度在5 μ m至200 μ m的耐磨耐腐蝕合金粉末，使用工業純度氬氣或氦氣作為保護氣體及送粉氣體。
[0013]備料:將基材車削至所需尺寸，然後進行噴砂處理並清潔表面。
[0014]熔覆:使用200W至4000W雷射功率照射基材表面，向熔融區域噴入耐磨耐腐蝕合金粉末，機器人在導軌上帶動熔覆頭移動，迴轉工具機帶動活塞杆基材轉動，是熔池掃描過活塞杆基材表面，生成的條形熔覆層相互疊加形成整體熔覆表面。掃描速度控制在0.2mm/s至50mm/s,保護氣體流量0.5L/min至15L/min。
[0015]檢驗:對溶覆表面進行著色探傷和超聲探傷。[0016]後加工:車削熔覆表面至所需尺寸後磨削或拋光，也可以直接磨削至所需尺寸。
[0017]本發明實現了活塞杆表面耐磨耐腐蝕防護層的柔性化製造，生產周期短，加工效率高。表面材料限制少，適用範圍廣。獲得的耐磨耐腐蝕合金雷射熔覆活塞杆表面無氧化影響、無熱應力變形，具有較高的綜合機械性能，與基材結合強度好，抗磨抗腐蝕性能優異。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1熔覆原理示意圖。
【具體實施方式】
[0019]實施例:
[0020]選擇45#碳鋼作為活塞杆的基材，選擇平均粒度在50 μ m的304不鏽鋼合金氣吹粉末，使用工業純度氬氣作為保護氣體及送粉氣體。
[0021]將基材車削至直徑99mm，然後進行噴砂處理並清潔表面。
[0022]使用1200W雷射功率照射基材表面，熔覆頭在基材表面掃描速度控制在2mm/s，保護氣體流量2L/min,送粉氣體流量0.8L/min。形成0.8mm至0.9mm的304不鏽鋼熔覆層。
[0023]對熔覆表面進行著色探傷和超聲探傷。
[0024]將熔覆後的活塞杆車削至直徑100mm，然後拋光。
[0025]即獲得熔覆層厚度0.5mm，材料為304不鏽鋼的雷射熔覆不鏽鋼表面活塞杆。
[0026]如上所述僅是本發明一個具體實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，單凡是為脫離本發明技術方案的內容，依據本發明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種合金粉末雷射熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機油缸活塞杆，其特徵在於:合金粉末雷射熔覆形成的活塞杆表面。
2.如權利要求1所述的合金粉末雷射熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機油缸活塞杆，其特徵在於:熔覆層厚度0.2mm至10mm。
3.如權利要求1所述的合金粉末雷射熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機油缸活塞杆，其特徵在於:熔覆層多層疊加。
【文檔編號】F15B15/14GK103671339SQ201210324412
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月5日 優先權日:2012年9月5日
【發明者】張雪楓, 吳建平, 楊陽, 陳駿, 楊新明, 瞿堅, 蔣永發, 盛強, 殷偉明, 汪云云, 王俊, 謝紅琴, 蔣霞 申請人:江蘇晨光盛得液壓設備有限公司