一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法技术

本发明专利技术提供了一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法，属于金属表面工程技术领域。本发明专利技术先对待修复油缸内壁依次进行机加工和清洗，再对液压支架油缸内壁进行CMT焊接，最后对所述CMT焊层进行机加工，得到再制造液压支架油缸。本发明专利技术使用冷金属过渡焊接技术对液压支架油缸内壁进行焊接，在焊接过程中热输入少，飞溅少，可以保证再制造油缸不会因为热变形而失效，并提高油缸的使用寿命；本发明专利技术通过焊接前后对油缸内壁进行机加工，可以保证油缸的表面光洁度、尺寸和公差均满足图纸要求；同时，本发明专利技术提供的再制造方法成本低，效率高，可实现全自动化生产。

A CMT-based Remanufacturing Method for Hydraulic Support Cylinder

【技术实现步骤摘要】
一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法
本专利技术涉及金属表面工程
，特别涉及一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法。
技术介绍
液压支架是井下采煤作业中进行支护的主要承载部件，由于其工作条件恶劣，经常处于高温、高湿工况下，易受到腐蚀和磨损；同时，在井下采煤过程中飞溅的硬质煤矸石颗粒极易附着于液压支架立柱表面，很容易导致液压支架油缸密封环的失效。这样，各种腐蚀介质、硬质颗粒状物质很容易通过立柱表面滑入液压支架油缸内部，不断磨损、腐蚀油缸内壁，导致液压支架油缸早期失效。受损的液压支架油缸如果直接报废，既不环保，还会带来资源的严重浪费。目前，液压支架油缸还没有通用的工艺方法进行维修，因为类似于气保焊、堆焊等工艺，存在热输入大的缺点，导致修复后的油缸由于热变形量大而报废，无法继续使用；由于油缸内壁的修复属于内孔修复，其他如喷涂、喷焊等工艺手段，也无法实现油缸内壁的修复。目前，国内外有公司采用激光熔覆内孔的方式进行磨损后油缸内壁的修复，但是由于其存在工艺复杂、成本高和效率较低等问题，并且需要专用设备，造价高，很难大范围推广。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的在于提供一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法，此法不易导致工件热变形，再制造成本低，效率高，可实现全自动化生产，所得再制造液压支架油缸的使用寿命高。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法，包括以下步骤：(1)对待修复油缸内壁依次进行机加工和清洗；(2)对清洗后的液压支架油缸内壁进行CMT焊接，在液压支架油缸内壁上形成CMT焊层；(3)对所述CMT焊层进行机加工，得到再制造液压支架油缸。优选的，所述步骤(1)中机加工的单边加工量为1～2mm。优选的，所述步骤(2)中CMT焊接所用焊丝为316L不锈钢焊丝，所述316L不锈钢焊丝的直径为1.0～1.2mm。优选的，所述步骤(2)中CMT焊接所用焊枪为加长焊枪，所述焊枪的加长长度为1000～2000mm。优选的，所述步骤(2)中CMT焊接的焊接电流为140～180A，焊接电压为12～16V，焊接时的接线方式为直流反接，焊接速度为200～220mm/min。优选的，所述步骤(2)中CMT焊接的保护气体为氩气，所述保护气体的流量为10～15L/min。优选的，所述步骤(2)中CMT焊接时焊枪角度为83°～87°，焊接位置角度为5°～7°，焊丝伸出长度为10～15mm。优选的，所述步骤(2)中CMT焊层厚度为2～3mm。优选的，所述CMT焊接后，还包括对CMT焊层进行表面着色探伤。优选的，所述步骤(3)中机加工的单边加工量为1～2mm。本专利技术提供了一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法，本专利技术先对待修复油缸内壁依次进行机加工和清洗，再对液压支架油缸内壁进行CMT焊接，最后对所述CMT焊层进行机加工，得到再制造液压支架油缸。本专利技术克服了常规的表面再制造技术如埋弧堆焊、明弧堆焊、等离子弧熔覆、喷焊等极易导致工件热变形的问题，通过冷金属过渡焊接技术(CMT技术)对油缸内壁进行修复，在焊接过程中热输入少，飞溅少，可以保证再制造油缸不会因为热变形而失效，且CMT焊层能够提高再制造液压支架油缸的使用寿命；本专利技术通过焊接前后对油缸内壁进行机加工，可以保证再制造液压支架油缸的表面光洁度、尺寸和公差均满足图纸要求；同时，本专利技术提供的再制造方法成本低，效率高，可实现全自动化生产。实施例结果表明，本专利技术提供的再制造方法和激光熔覆内孔修复法相比，整体成本下降近50％，效率提高了1倍以上；所得再制造液压支架油缸粗糙度Ra在0.4～0.8之间，使用寿命可达3年。具体实施方式本专利技术提供了一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法，包括以下步骤：(1)对待修复油缸内壁依次进行机加工和清洗；(2)对清洗后的液压支架油缸内壁进行CMT焊接，在液压支架油缸内壁上形成CMT焊层；(3)对所述CMT焊层进行机加工，得到再制造液压支架油缸。本专利技术对待修复油缸内壁依次进行机加工和清洗。在本专利技术中，所述机加工的单边加工量优选为1～2mm，更优选为1.2～1.8mm；所述机加工的方式优选为车床加工；本专利技术对所述车床加工的具体方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的操作方式即可。本专利技术通过对待修复油缸内壁进行机加工，可以去除待修复油缸内壁的腐蚀疲劳层。在本专利技术中，所述清洗用清洗剂优选为无水乙醇。本专利技术对所述清洗的方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的清洗方式将油缸内壁表面的氧化物、油污等杂质去除干净即可。清洗完成后，本专利技术对清洗后的液压支架油缸内壁进行CMT焊接，得到具有CMT焊层的液压支架油缸。在本专利技术中，所述CMT焊接所用焊丝优选为316L不锈钢焊丝，所述316L不锈钢焊丝的直径优选为1.0～1.2mm，更优选为1.1mm。在本专利技术中，所述316L不锈钢焊丝可以增加CMT焊层的耐腐蚀性，进而提高再制造液压支架油缸的使用寿命。在本专利技术中，所用CMT焊接所用焊枪为加长焊枪，即本专利技术所用焊枪在本领域熟知长度的焊枪上进行了加长，所述焊枪的加长长度优选为1000～2000mm，更优选为1400～1800mm。本专利技术通过使用加长焊枪，可以深入液压支架油缸内孔，实现在油缸内壁CMT焊接316L不锈钢焊丝。在本专利技术中，所述CMT焊接的焊接电流优选为140～180A，更优选为150～170A，焊接电压优选为12～16V，更优选为13～15V；所述CMT焊接时的接线方式优选为直流反接；所述CMT焊接的焊接速度优选为200～220mm/min，更优选为210mm/min。在本专利技术中，所述CMT焊接的保护气体优选为氩气，所述保护气体的纯度优选≥99.99％；所述保护气体的流量优选为10～15L/min，更优选为12～14L/min。在本专利技术中，所述CMT焊接时焊枪角度优选为83°～87°，更优选为85°～86°；焊接位置角度优选为5°～7°，更优选为6°；所述CMT焊接时焊丝伸出长度优选为10～15mm，更优选为12～14mm。本专利技术通过控制CMT焊接参数，可以提高焊接速度、降低电弧干扰，从而提高焊接效率，降低能耗，保证CMT焊层的质量。在本专利技术中，所述CMT焊层厚度优选为2～3mm，更优选为2.5mm。为达到所需的焊层厚度，本专利技术优选采用多层焊接的方式进行焊接。本专利技术通过使用冷金属过渡焊接技术(CMT技术)，在焊接过程中热输入少，飞溅少，可以保证再制造后油缸不会因为热变形而失效，且CMT焊层能够提高再制造液压支架油缸的使用寿命。完成CMT焊接后，本专利技术优选对CMT焊层进行表面着色探伤。本专利技术对表面着色探伤的具体操作方式没有特殊的要求，使用本领域技术人员熟知的操作方式即可。本专利技术通过对CMT焊层进行表面着色探伤，可以检测焊接后的液压支架油缸是否存在裂纹等缺陷。若没有检测出缺陷，则对CMT焊接后的液压支架油缸进行下一步加工处理；若检测出缺陷，则通过机加工方法去除CMT焊层，并在本申请给出的焊接参数范围内调整焊接工艺参数，通过CMT重新焊接316L不锈钢焊丝，得到CMT焊层，再进行表面着色探伤，检测是否有裂纹等缺陷，重复上述操作，直至检测不出缺陷。在液压支架油缸内壁上形成CMT焊层后，本专利技术对所述CMT焊层进行机加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对待修复油缸内壁依次进行机加工和清洗；(2)对清洗后的液压支架油缸内壁进行CMT焊接，在液压支架油缸内壁上形成CMT焊层；(3)对所述CMT焊层进行机加工，得到再制造液压支架油缸。

【技术特征摘要】
1.一种基于CMT的液压支架油缸再制造方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)对待修复油缸内壁依次进行机加工和清洗；(2)对清洗后的液压支架油缸内壁进行CMT焊接，在液压支架油缸内壁上形成CMT焊层；(3)对所述CMT焊层进行机加工，得到再制造液压支架油缸。2.根据权利要求1所述的再制造方法，其特征在于，所述步骤(1)中机加工的单边加工量为1～2mm。3.根据权利要求1所述的再制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中CMT焊接所用焊丝为316L不锈钢焊丝，所述316L不锈钢焊丝的直径为1.0～1.2mm。4.根据权利要求1所述的再制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中CMT焊接所用焊枪为加长焊枪，所述焊枪的加长长度为1000～2000mm。5.根据权利要求1所述的再制造方法，其特征在于，所述步骤(2)中CM...

【专利技术属性】
技术研发人员：付宇明，张钰，付晨，郑丽娟，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13