一种立柱内孔的熔覆方法技术

本发明专利技术涉及一种立柱内孔的熔覆方法，属于激光熔覆方法技术领域，在待加工立柱的内孔熔覆合金粉末，得到熔覆层，本发明专利技术可以有效地提高立柱内孔的耐磨损性，延长管道的使用寿命，同时，熔覆层具有开裂敏感性低、韧性高、稳定性高的特点，适应企业高科技、自动化发展需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光熔覆方法
，具体地说涉及。
技术介绍
在工作环境的影响作用下，矿山重型装备普遍存在腐蚀、磨损等失效现象，如液压 支架立柱缸体等内孔部件，其内孔腐蚀、磨损等损伤会造成重大的安全隐患和财产损失。 目前，对内孔类零件的表面修复工艺，主要有缩径法、焊补法、喷涂金属材料和镶 内衬套法，但上述工序繁杂、复费用大，并且存在修复后涂层与基体之间结合力不足、涂层 无法达到相应的厚度要求、内孔类零件经修复后无法达到工程领域的应用要求等缺点。 国内激光技术发展迅猛，利用激光熔覆技术在构件的外表面形成熔覆层，既可以 提高构件的耐磨损、耐腐蚀性能，又可以对存在磨损、腐蚀的构件进行修复。但是，立柱内孔 的内部空间有限，现有的激光器和熔覆工艺不能实现对立柱内孔熔覆，阻碍了激光技术的 工业化应用。如何对立柱内孔进行激光熔覆，是一项值得研究的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种可以有效地提高立柱 内孔的耐磨损性，延长管道的使用寿命，同时，熔覆层具有开裂敏感性低、韧性高、稳定性高 的特点，适应企业高科技、自动化发展需要的立柱内孔的熔覆方法。 为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案： -种立柱内孔的熔覆方法，在待加工立柱的内孔熔覆合金粉末，得到熔覆层。 进一步，所述熔覆层的熔覆方式为紧密螺旋熔覆或疏松螺旋熔覆。 进一步，所述熔覆层的熔覆方法为： (1)将待加工立柱固定在工装上，所述工装匀速旋转带动所述待加工立柱，围绕待 加工立柱的主轴匀速旋转，所述待加工立柱的横截面为圆形； (2)将激光头置于所述待加工立柱内部，并且激光头在待加工立柱的主轴方向上 进给运动，所述激光头上设置有除烟装置和送粉装置； (3)采用同步送粉方式，在待加工立柱的内孔熔覆合金粉末，得到熔覆层。 进一步，在所述熔覆过程中，对所述待加工立柱的外表面，同步进行散热处理，所 述散热处理的方法为： 在所述待加工立柱的外表面设置冷气源，所述冷气源与激光头同步进给，对激光 头熔覆后的立柱进行降温，所述冷气源的压强为5-20bar，输出冷空气温度为0-8°C，进气 量为 0· 7-1. 2m3/min。 进一步，所述紧密螺旋熔覆采用多道搭接的方式进行，其熔覆方法为： (1)在所述激光头沿待加工立柱的主轴方向的一个进给工步中，激光头逐步恪覆 合金粉末，形成围绕待加工立柱内孔、首尾相搭接的第N道熔覆条； (2)所述激光头沿待加工立柱的主轴方向运动一个进给工步，在第N道熔覆条的 侧面，逐步搭接熔覆合金粉末，形成围绕待加工立柱内孔、首尾相搭接的第N+1道熔覆条， 且第N、N+1道熔覆条的搭接率为30% -50% ;(3)重复进行步骤（2)，直至熔覆条将所述待加工立柱的内孔完全覆盖，得到熔覆 层。 所述紧密螺旋熔覆方式可以一次成形，熔覆层表面平整、均匀，有效提高工作效 率。 进一步，所述紧密螺旋恪覆方式中，激光器的线速度为600-750mm/min，步距为激 光光斑直径的1/3-1/2,功率为6500-7000W，送粉速度为10-15g/min，载流气体量为5-8L/ min，所述恪覆条的单边厚度为l-2mm，工装旋转速度为6-8mm/s。 进一步，所述疏松螺旋熔覆采用周期性搭接的方式进行，其熔覆方法为： (1)在所述激光头沿待加工立柱的主轴方向的进给运动中，激光头自所述待加工 立柱内孔的一端熔覆到另一端，得到第N道熔覆条； (2)所述激光头复位并沿待加工立柱的主轴方向进给运动，在第N道熔覆条的侧 面，激光头自所述待加工立柱的一端搭接熔覆到另一端，得到第N+1道熔覆条，且第N、N+1 道熔覆条的搭接率为30% -50% ;(3)重复进行步骤（2)，直至熔覆条将所述待加工立柱的内孔完全覆盖，得到所述 熔覆层。 所述疏松螺旋熔覆方式可以有效降低熔覆热量对待加工管道的影响，采用周期性 搭接，最终实现多道搭接，保证熔覆成形的均匀性。 进一步，所述疏松螺旋熔覆方式中，激光器的线速度为550-620mm/min，功率为 6800-7200W，送粉速度为25-35g/min，载流气体量为10-15L/min，且同一熔覆条的螺距应 不小于激光光斑直径，所述恪覆条的单边厚度为1-2_，工装旋转速度为8-10mm/s。 进一步，所述同一熔覆条的螺距为激光光斑直径的6-8倍。 进一步，所述合金粉末包括以下配方组份： C:0· 04-0. 06 份、Mo:6-8 份、Ni:56· 9-62. 3 份、Fe:1· 4-1. 8 份、Μη:1· 0-1. 2 份、 Cr:24-26 份、Si:0· 8-1. 0 份、Nb:4· 5-5. 0 份。 所述合金粉末具备不锈钢的特性，添加一定量的Ni、Cr，促使恪覆层具有较好的韧 性，且成形质量优，Nb细化晶粒促使熔覆层细致，可以应对多样磨损，提高立柱内壁的耐磨 性能。 本专利技术的有益效果是： 1、本专利技术采用紧密螺旋熔覆和疏松螺旋熔覆方式，在待加工立柱内孔形成熔覆 层，可以有效地提高立柱的耐磨损性，延长立柱的使用寿命。 2、本专利技术采用紧密螺旋熔覆方式，导致部分立柱温度急剧升高，立柱内极易集聚 烟雾，同步进行散热和除烟操作，可以有效降低立柱表面的温度，及时吸附熔覆过程中产生 的烟雾，有助于提高熔覆层的成形质量，防止熔覆层开裂和变形。 3、本专利技术采用疏松螺旋熔覆方式，可以有效避免部分立柱温度急剧升高，同时，同 步进行散热和除烟操作，有助于提高成品率，后续加工余量小，工作效率高。 4、本专利技术对激光器和送粉器的各项参数进行优选设定，能够保证合金粉末与立柱 内孔形成有效的冶金结合，节省生产成本。 5、本专利技术对合金粉末的配方和组份进行优选，促使合金粉末具有抗磨损性能，同 时使得熔覆层具有开裂敏感性低、韧性高、稳定性高的特点。 6、本专利技术可以对工装旋转速度、激光头的进给频率进行编程，适应企业高科技、自 动化发展需要。【附图说明】 图1是本专利技术的紧密螺旋熔覆方式示意图； 图2是本专利技术的疏松螺旋熔覆方式示意图； 图3是本专利技术的试样一的硬度梯度曲线图； 图4是本专利技术的试样二的硬度梯度曲线图。 其中，在图3、图4中，横坐标代表检测点距熔覆层表面的距离，单位为mm，纵坐标 代表显微硬度值。 附图中：待加工立柱1、第N道熔覆条2、第N+1道熔覆条3。【具体实施方式】 为了使本领域的人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合本专利技术的附图，对 本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在 没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。 实施例一： -种立柱内孔的熔覆方法，包括以下步骤： (1)对待加工立柱1的内孔进行预处理，去除内孔当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立柱内孔的熔覆方法，其特征在于：在待加工立柱的内孔熔覆合金粉末，得到熔覆层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周峰，杨庆东，范正猛，澹台凡亮，杨帆，宋其伟，杜学芸，侯庆玲，何建群，
申请(专利权)人：山东能源重装集团大族再制造有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37