本发明专利技术涉及一种激光点阵式熔凝强化圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁的方法，包括对铸造生产的圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁工作带基材进行清理，去除表面铸造夹杂、超过3mm的凸起或凹陷及清理大块锈蚀，其特征在于：采用气动喷枪对圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁进行喷涂预处理涂料和采用激光加工系统进行激光扫描预处理，采用气动喷枪在预处理后的工作带基材上喷涂吸光涂料，采用气动喷枪在经激光预处理后的轧臼壁和破碎壁工作带基材上喷涂吸光涂料，并采用大功率固态激光加工系统进行激光点阵式熔凝扫描处理后，形成激光熔凝强化点。从而有效的避免局部受冲击产生裂纹的问题，提高了圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁的寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工技术，特别是一种激光点阵式熔凝强化圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁的方法。
技术介绍
圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁，是矿山、水泥、电力等行业主要破碎设备-圆锥破碎机的核心消耗部件，在破碎过程中与物料直接接触，并承受物料的冲击、挂擦和磨损，目前国内外基本都使用高锰钢或改性高锰钢经水韧处理工艺后使用，利用高锰钢的自身冲击强化特性，来提高其使用寿命，但是在实际应用中，块状物料在破碎过程中存在大量的局部冲击、凿削和刮削作用，导致初期使用即有大量的表层金属损失，而表层金属的损失又导致刚产生一定硬化强度的表层被磨损掉，使得正常的连续强化过程难以建立，最终造成轧臼壁和破碎壁的使用寿命仅有200-240小时，为解决这一问题，国内外机构采用了多种方式进行试验，包括采用高耐磨合金、爆炸冲击强化、表面堆焊、镶嵌硬质合金等方式，但上述方法在应用中均有大量的不足，高耐磨合金大量使用钨、钼等贵重金属导致成本过高，性价比不佳；爆炸冲击在钢轨强化上效果很好，但对于曲面结构的轧臼壁和破碎壁来讲很容易导致局部断裂，并且工艺复杂、危险性大；表面堆焊由于轧臼壁和破碎壁厚度大且形状复杂，堆焊后易产生热疲劳裂纹进而导致堆焊层开裂或脱落；镶嵌硬质合金抗冲击性较好，但在混合磨损条件下容易产生“底蚀”现象，导致合金柱周边金属损失，进而脱落，且合金柱一旦脱落进入破碎腔，极易造成事故。而轧臼壁和破碎壁作为破碎设备的核心消耗部件，仅在鞍钢矿业公司年使用量即达一千余套价值近2亿元，所以寻找有效的提高轧臼壁和破碎壁寿命的工艺和方法是一项当前亟待解决的问题。目前，关于利用激光熔凝技术的专利和报道较多，例如：1、CN 101775474 B公开了一种激光宽带熔凝强化金属筛板的方法，用绞磨机清除金属筛板工作表面的氧化皮，并用丙酮清洗剂去除锈，用刷子将黑色碳素墨水吸光涂料均匀涂刷在属筛板基材表面，自然风干碳素墨水涂；用大功率激光器快速扫描筛板工作表面，实现筛板表面的快速加热和冷却，经过激光宽带熔凝强化后其显微硬度达到了HV0.3 1100以上，并且熔凝硬化层深度达到1.5mm 以上，它下面的相变硬化层也达到了1.2mm 以上。强化后的金属筛板表面具有很高的硬度和优良的耐磨性，显著提高了金属筛板使用寿命。本方法具有处理速度快、硬化层深度大、工件变形小、不需要介质、生产率高，成本低、无污染，经济效益显著；2、CN 104148806 A公开了一种高铬铸钢轧辊表层疲劳微裂纹激光快速修复方法，其是对高铬铸钢表面疲劳微裂纹进行激光快速修复，获得耐腐蚀、耐高温磨 损性能的表面强化层。包括 ：①对带有表面疲劳微裂纹的高铬铸钢试样进行表面预处理，并预热到150℃保温1.5h；②激光光斑直径Φ3～Φ5.5mm，功率 1800 ～ 2700W，扫描速度300～1500mm/min，搭接率16.7%～50%，采用氩气为保护气体；③激光处理后进行560℃两次回火处理，每次保温时间 1h ；④激光熔凝处理过程中起始点和终止点均不得落在工件上。本专利技术的方法能使高铬铸钢表面疲劳微裂纹被熔合，激光熔凝层与基体呈冶金结合，厚度为0.4 ～ 0.7mm，硬度提高至 HV672，耐蚀性能较基体提高3倍，560℃和 650℃下的高温磨损性能较基体显著提高；3、CN 101792906 B公开了一种激光局部熔凝仿生耦合处理机械部件方法，是在机械部件受摩擦面一定厚度的区域上，模仿生物体的耦合结构，利用激光熔凝填充到槽内或坑内不同种类的合金和陶瓷粉末加工制作成仿生耦合单元体。由仿生耦合单元体和工件表面组成仿生物表面的仿生耦合区域，即在试样表面根据生物体的结构，加工出凹坑或沟槽将拌有粘结剂的不同种类的合金和陶瓷粉末填充到槽内，紧实风干后进行激光熔凝仿生耦合处理。采用该方法可有效解决在急冷急热或反复摩擦工况下，机械部件表层抗疲劳特性以及表层耐磨性的问题。综上所述，基于激光熔凝的工艺虽然在某些领域上解决了部分领域的强化及耐磨损性能的问题，但经本人检索查证，尚未见有使用激光熔凝手段对轧臼壁和破碎壁进行强化处理以及采用非连续点阵式进行激光强化处理的相关报道及论证。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种可以有效降低衬板的磨损，提高圆锥破碎机衬板使用寿命的激光点阵式熔凝强化圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁的方法。本专利技术的技术方案是：本专利技术一种激光点阵式熔凝强化圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁的方法，包括对铸造生产的圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁工作带基材进行清理，去除表面铸造夹杂、超过3mm的凸起或凹陷及清理大块锈蚀，其特征在于：采用气动喷枪对圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁进行喷涂预处理涂料和采用激光加工系统进行激光扫描预处理，采用气动喷枪在预处理后的工作带基材上喷涂吸光涂料，采用气动喷枪在经激光预处理后的轧臼壁和破碎壁工作带基材上喷涂吸光涂料，并采用大功率固态激光加工系统进行激光点阵式熔凝扫描处理后，形成激光熔凝强化点；在对铸造生产的圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁的工作带基材进行预处理时，先喷涂预处理涂料，喷涂厚度为0.02-0.05mm，所述的预处理涂料化学成分重量百分比为：虫胶2-5%，纳米石墨粉6-8%，粒度D50=6μm的 SiO25.5-7.2%，粒度D50=6μm，纯度＞98%的铝粉4.5-5.5%，400目的膨润土1.5-2.5%，其余为浓度为99.9%的高纯工业乙醇，上述组份使用前使用搅拌机搅拌20分钟后马上进行喷涂作业，如喷涂时间超过10分钟，需要重新搅拌后使用；采用气动喷枪喷涂预处理涂料后，对工作带基材进行激光扫描预处理，其工艺参数如下：设定激光功率3000-3500W，使用15*1积分聚焦镜，光斑尺寸15*2，扫描速度200-300mm/min，连续扫描，扫描时侧吹氩气保护，氩气送气压力0.05Mpa-0.1Mpa，激光扫描预处理后，使用高压氮气吹扫，清除掉残余的涂料、残渣和氧化铁皮。在进行激光点阵式熔凝扫描处理时，先喷涂吸光涂料，喷涂厚度为0.01-0.03mm，所述的吸光涂化学料成分重量百分比为：虫胶2-5%，纳米石墨粉3-6%，粒度D50=6μm 的SiO27-15%，其余为浓度为99.9%的高纯工业乙醇，吸光涂料的主要作用是提高工作面对激光的吸收率，同时利用SiO2的造渣作用，在熔凝过程中吸收铸件中的残余S、P等有害物质，并通过石墨粉补充表面熔凝过程中损失的C，防止造成工作带基材表面脱碳。采用气动喷枪在预处理后的工作带基材上喷涂吸光涂料后，使用固态激光器点阵式扫描生成熔凝强化点，其工艺参数如下：设定固态激光器的激光功率1800-2000W，光斑尺寸φ3mm，开光1.5-2.5秒后沿周向移动3mm再开光1.5-2.5秒，重复以上步骤直至扫描完一周，然后沿轴向移动2.6mm，周向移动1.5mm继续重复上述步骤，直至扫描完成整个工作带基材，扫描时侧吹氩气保护并辅助冷却，送气压力0.5Mpa-1.0Mpa，经固态激光器点阵式熔凝处理后，工作带基材表面生成直径3mm，深度2.5-3mm的强化点，呈紧密交错排列。本专利技术的有益效果是：在本专利技术中，考虑到圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种脉冲高速激光点阵式熔凝强化圆锥破碎机衬板的方法，包括对铸造生产的圆锥破碎机衬板即轧臼壁和破碎壁工作带基材进行清理，去除表面铸造夹杂、超过3mm的凸起或凹陷及清理大块锈蚀，其特征在于：采用气动喷枪对圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁进行喷涂预处理涂料和采用激光加工系统进行激光扫描预处理，采用气动喷枪在预处理后的工作带基材上喷涂吸光涂料，采用气动喷枪在经激光预处理后的轧臼壁和破碎壁工作带基材上喷涂吸光涂料，并采用大功率固态激光加工系统进行点阵熔凝扫描处理后，形成激光熔凝强化点； 在对铸造生产的圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁的工作带基材进行预处理时，先喷涂预处理涂料，喷涂厚度为0.02‑0.05mm，所述的预处理涂料化学成分重量百分比为：虫胶2‑5%，纳米石墨粉6‑8%，粒度D50=6μm的 SiO25.5‑7.2%，粒度D50=6μm，纯度＞98%的铝粉4.5‑5.5%，400目的膨润土1.5‑2.5%，其余为浓度为99.9%的高纯工业乙醇，上述组份使用前使用搅拌机搅拌20分钟后马上进行喷涂作业，如喷涂时间超过10分钟，需要重新搅拌后使用；在进行激光点阵式熔凝扫描处理时，先喷涂吸光涂料，喷涂厚度为0.01‑0.03mm，所述的吸光涂化学料成分重量百分比为：虫胶2‑5%，纳米石墨粉3‑6%，粒度D50=6μm 的SiO27‑15%，其余为浓度为99.9%的高纯工业乙醇。...
【技术特征摘要】
1.一种脉冲高速激光点阵式熔凝强化圆锥破碎机衬板的方法，包括对铸造生产的圆锥破碎机衬板即轧臼壁和破碎壁工作带基材进行清理，去除表面铸造夹杂、超过3mm的凸起或凹陷及清理大块锈蚀，其特征在于：采用气动喷枪对圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁进行喷涂预处理涂料和采用激光加工系统进行激光扫描预处理，采用气动喷枪在预处理后的工作带基材上喷涂吸光涂料，采用气动喷枪在经激光预处理后的轧臼壁和破碎壁工作带基材上喷涂吸光涂料，并采用大功率固态激光加工系统进行点阵熔凝扫描处理后，形成激光熔凝强化点；
在对铸造生产的圆锥破碎机轧臼壁和破碎壁的工作带基材进行预处理时，先喷涂预处理涂料，喷涂厚度为0.02-0.05mm，所述的预处理涂料化学成分重量百分比为：虫胶2-5%，纳米石墨粉6-8%，粒度D50=6μm的 SiO25.5-7.2%，粒度D50=6μm，纯度＞98%的铝粉4.5-5.5%，400目的膨润土1.5-2.5%，其余为浓度为99.9%的高纯工业乙醇，上述组份使用前使用搅拌机搅拌20分钟后马上进行喷涂作业，如喷涂时间超过10分钟，需要重新搅拌后使用；
在进行激光点阵式熔凝扫描处理时，先喷涂吸光涂料，喷涂厚度为0.01-0.03mm，所述的吸光涂化学料成分重量百分比为：虫胶2-5%，纳米石墨粉3-6%，粒度D50...
【专利技术属性】
技术研发人员：安志飞，李永波，芦强，张丕岩，
申请(专利权)人：辽宁思达思克实业有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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