一种液压支架的立柱及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种液压支架的立柱及其该立柱的制造方法。该液压支架的立柱，包括作为基体的金属筒体以及在所述金属筒体的表面上的激光熔覆层，所述激光熔覆层的层数仅为一层。虽然本发明专利技术的液压支架的立柱仅具有一层激光熔覆层，但是却能够使得液压支架能够达到实际矿用的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液压支架的激光熔覆表面不锈钢立柱及其制造方法，属于激光加工制造领域。
技术介绍
液压支架立柱是矿山开采设备中的关键部件，在国内，对于液压支架立柱通常采用镀铬的方面进行表面处理，从而来防止表面的生锈以及防腐蚀。然而镀铬层的耐磨性较差，一般经过I I. 5年之后，镀铬层就会出现起皮以及脱皮等现象，因此，乳化液就会腐蚀立柱表面，从而会影响到液压支架的使用效果。公告为CN101875128B的中国专利公开了一种矿用液压支架立柱的激光熔覆方法，其通过特定的激光熔覆工艺条件来熔覆三层冶金材料，从而解决了矿用液压支架立柱表面的耐磨性、防腐蚀性的问题，提高了使用寿命。具体的技术方案是，在对矿用液压支架立柱进行表面处理之后，进行预热，然后在特定的工艺条件下，用熔覆用合金粉末材料依次熔覆底层、中层和面层。其中，底层选用的熔覆用合金粉末材料的重量百分比为0. 1%的C、3. 2% 的 Si、0. 5% 的 Mn、10. 2% 的 Cr、8. 8% 的 Ni、0. 8% 的 Nb、0. 1% 的 B、0. 5% 的 P 和余量的Fe。对于上述的矿用液压支架立柱的激光熔覆方法所得到的矿用液压支架立柱，其存在的问题是，熔覆层数较多，因此激光熔覆过程也会较为复杂。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种液压支架的激光熔覆立柱，虽然本专利技术的液压支架的立柱仅具有一层激光熔覆层，但是却能够使得液压支架能够达到实际矿用的使用要求。另外，本专利技术的液压支架的立柱的制造方法，因为只需要进行一次熔覆，所以总体来说制造方法更加简单。具体地，本专利技术所提供的技术方案如下技术方案I.一种液压支架的立柱，包括作为基体的金属筒体以及在所述金属筒体的表面上的激光熔覆层，所述激光熔覆层的层数仅为一层。技术方案2.根据技术方案I所述的液压支架的立柱，其改变之处在于，所述金属筒体基体为合金结构钢制的筒体基体，激光熔覆层的厚度为0. 5 0. 9mm。所述合金结构钢优选为27SiMn合金结构钢。技术方案3.根据技术方案I或2所述的液压支架的立柱，其改变之处在于，所述激光熔覆层的组成为0. 01 0. 15%的 C，0. 5% I. 0%的 Si，0. 4% 0. 8%的 Mn，17. 5% 19. 5%的 Cr，21% 25%的 Ni，余量的Fe和不可避免的杂质； 其中，以上各种元素的含量为重量百分比含量，技术方案4.根据技术方案I或2所述的液压支架的立柱，其改变之处在于，所述激光熔覆层的组成为0. 05 0. 20% 的 C，I. 0% I. 5%的 Si，0. 4% 0. 8%的 Mn，15. 0% 15. 8%的 Cr，4. 0% 4. 5%的 Ni，余量的Fe和不可避免的杂质；其中，以上各种元素的含量为重量百分比含量，技术方案5.根据技术方案4所述的液压支架的立柱，其改变之处在于，所述激光熔覆层的组成为0. 08% 0. 13% 的 C，I. 2% I. 3%的 Si，0. 6% 0. 7%的 Mn，15. 2% 15. 6%的 Cr，4. 0% 4. 3%的 Ni，余量的Fe和不可避免的杂质；技术方案6.一种液压支架的立柱的制造方法，包括以下步骤a)对作为基体的金属筒体进行表面清理；b)对所述金属筒体的表面进行粗糙化处理；c)在输送激光熔覆用合金粉末的同时,扫描激光束，其中，输送激光熔覆用合金粉末的速度为38 40g/min，激光束为15*2. 5mm矩形光斑，激光束扫描线速度为480 720mm/min ；d)进行机械加工；得到液压支架的立柱。所述15*2. 5mm矩形光斑是指,长为15mm、宽为2. 5mm的矩形光斑。技术方案7.根据技术方案6所述的液压支架的立柱的制造方法，其改变之处在于，所述激光熔覆用合金粉末的组成为0. 01 0. 15% 的 C，0. 5% I. 0%的 Si，0. 4% 0. 8%的 Mn，17. 5% 19. 5%的 Cr，21% 25%的 Ni，余量的Fe和不可避免的杂质；其中，以上各种元素的含量为重量百分比含量，技术方案8.根据技术方案6所述的液压支架的立柱的制造方法，其改变之处在于，所述激光熔覆用合金粉末的组成为0. 05 0. 20% 的 C，I. 0% I. 5%的 Si，0. 4% 0. 8%的 Mn，15. 0% 15. 8%的 Cr，4. 0% 4. 5%的 Ni，余量的Fe和不可避免的杂质；其中，以上各种元素的含量为重量百分比含量，技术方案9.根据技术方案8所述的液压支架的立柱的制造方法，其改变之处在于，所述激光熔覆用合金粉末的组成为0. 08% 0. 13% 的 C，I. 2% I. 3%的 Si，0. 6% 0. 7%的 Mn，15. 2% 15. 6%的 Cr，4. 0% 4. 3%的 Ni，余量的Fe和不可避免的杂质；根据本专利技术的技术方案I 2，由于仅具有一层激光熔覆层，所以既可以减少熔覆工艺操作，又可以满足相关的使用要求。这在现有技术中是不能够实现的，现有技术中使用 的是多层熔覆。虽然在现有技术中能够得到具有多层熔覆层的矿用液压支架的立柱，但是由于配方和制造方法的配合不恰当，所以只能够通过多层熔覆以提高立柱的表面性能。而本专利技术人通过多次试验，潜心研究，在调整激光熔覆用合金粉末的配方和熔覆工艺之后，得到的具有单层激光熔覆层的立柱就能够满足使用要求，例如，所形成的矿用液压立柱具有良好的表面硬度、使用寿命、熔覆层与金属基体的结合强度和耐盐雾性能。对于技术方案2中的厚度选择也是经过试验所确定的。厚度大于0. 9mm则浪费材料，厚度小于0. 5mm,则有不能满足产品性能的可能性。根据本专利技术的技术方案3的液压支架的立柱，由于激光熔覆层的组成采用了特定的组成，所以能够得到良好的表面硬度、使用寿命、熔覆层与金属基体的结合强度和耐盐雾性能。该液压支架的立柱的表面硬度能够达到30HRC以上，矿井中使用寿命为5年以上，熔覆层与立柱基体的结合强度能够达到310MPa以上，耐盐雾性能96小时以上无变化。根据本专利技术的技术方案4 5的液压支架的立柱,其相对于技术方案3是进一步的改进方案，一方面，其可以满足技术方案3的液压支架的立柱的各种性能，例如，矿井中使用寿命为5年以上，熔覆层与立柱基体的结合强度能够达到310MPa以上，耐盐雾性能96小时以上无变化。除此之外，其洛氏硬度(HRC)能够达到45以上。而且，由于Ni含量较低，所以成本较低。根据技术方案6 9的液压支架的立柱的制造方法，由于激光束的能量、扫描速度、送粉速度以及激光熔覆用合金粉末的配方配合恰当，所以才能够制造出，能够满足各项使用要求的液压支架的立柱。并且由于只需要一次熔覆过程，所以相对于现有技术，可以提高工作效率，并且节省原材料等的成本。附图说明图I是本专利技术的液压支架的立柱的截面的示意图。图2是本专利技术的液压支架的立柱的正面的示意图。图中的标号分别表示I——金属筒体，2——激光熔覆层。具体实施例方式为了使得本领域的技术人员能够更加清楚地了解本专利技术的技术方案，下面结合附图和实施例进行详细说明。 首先通过附图来说明本专利技术的液压支架的立柱的结构。图I表示本专利技术的液压支架的立柱的截面的示意图。图2是本专利技术的液压支架的立柱的正面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液压支架的立柱，其特征在于，包括作为基体的金属筒体以及在所述金属筒体的表面上的激光熔覆层，所述激光熔覆层的层数仅为ー层。2.根据权利要求I所述的液压支架的立柱，其特征在于，所述金属筒体基体为合金结构钢制的筒体基体，激光熔覆层的厚度为O. 5 O. 9mm。3.根据权利要求I或2所述的液压支架的立柱，其特征在于，所述激光熔覆层的组成为O. Ol O. 15%的 C，O. 5%~ I. 0%的 Si, O. 4% O. 8%的 Mn，17. 5%~ 19. 5%的 Cr, 21% 25%的 Ni， 余量的Fe和不可避免的杂质； 其中，以上各种元素的含量为重量百分比含量，4.根据权利要求I或2所述的液压支架的立柱，其特征在于，所述激光熔覆层的组成为0.05 O. 20%的 C，1.0%~ I. 5%的 Si,O. 4%~ O. 8%的 Mn，15. 0%~ 15. 8%的 Cr,4.0%~ 4. 5%的 Ni, 余量的Fe和不可避免的杂质； 其中，以上各种元素的含量为重量百分比含量，5.根据权利要求4所述的液压支架的立柱，其特征在于，所述激光熔覆层的组成为 0.08% O. 13%的 C，1.2%~ I. 3%的 Si,O.6%~ O. 7%的 Mn，15. 2%~ 15. 6%的 Cr,4.0%~ 4. 3%的 Ni, 余量的Fe和不可避免的杂质。6.一种液压支架的立柱的制造方法，包括以下步骤 a)对作为基体的金属筒体进...

【专利技术属性】
技术研发人员：李希勇，李伦实，周峰，杜伯奇，杨庆东，苏伦昌，尚传申，董春春，王自艳，
申请(专利权)人：山东能源机械集团大族再制造有限公司，
类型：发明
国别省市：