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，本发明专利技术有效地提高立柱内孔的耐磨损性能，延长立柱的使用寿命，提高了对立柱内孔进行激光熔覆的可操作性，合金粉末与立柱内孔形成有效的冶金结合，促使熔覆层具有较好的延展性及韧性、且摩擦系数低，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，现提出一种有效地提高立柱内孔 的耐磨损性能，延长立柱的使用寿命，提高对立柱内孔进行激光熔覆的可操作性，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直铺熔覆，有效降低了轴类加工机床的能耗，降 低熔覆热量对待加工立柱的影响，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，所述待加工立柱的横截面为圆形或多边形。 进一步，所述熔覆层的熔覆方法为： (1)将所述待加工立柱固定在工装上，将激光头置于待加工立柱内部，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； (2)采用同步送粉方式，所述激光头沿着待加工立柱的主轴方向自待加工立柱的 一端运动到另一端，完成一次进给运动； (3)所述激光头沿着待加工立柱的主轴方向复位，进行下一次进给运动；(4)重复进行步骤（3)，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，所述待加工立柱的横截面为圆形时，其熔覆方法为： (1)所述工装带动待加工立柱围绕待加工立柱的主轴旋转，在所述激光头沿待加 工立柱的主轴方向的一个进给运动中，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道恪覆条； (2)所述激光头沿待加工立柱的主轴方向复位，并在第N道熔覆条的侧面，自所述 待加工立柱的一端搭接熔覆到另一端，形成第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。 进一步，所述工装旋转与激光器的步距移动同步，且所述工装旋转幅度与激光器 的步距移动幅度相同。 进一步，所述待加工立柱的横截面为多边形时，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)所述激光头沿待加工立柱的主轴方向复位，并在第N道熔覆条的侧面，自所述 待加工立柱的一端搭接熔覆到另一端，形成第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)，直至熔覆条将同一平面的内孔完全覆盖； (4)所述工装带动待加工立柱旋转，促使激光头位于另一平面的内孔处；(5)重复进行步骤（1)-(4)，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。 进一步，激光器的线速度为500-750mm/min，功率为7000-7500W，步距为激光光斑 直径的1/3-1/2,送粉速度为20-30g/min，载流气体量为8-15L/min，所述熔覆条的单边厚 度为l_2mm。 进一步，所述合金粉末包括以下配方组份： C:0· 04-0. 08 份、Mo:12-16 份、W:4· 5-5. 5 份、Ni:24· 2-43. 9 份、Fe:5-7 份、Μη: 0· 7-1. 0 份、Cr:13-15 份、Si:0· 3-0. 5 份、V:0· 5-0. 7 份。 所述合金粉末中包含Ni、Cr，促使合金粉末具有满足立柱内孔使用要求的耐磨及 耐蚀性能，且所述合金粉末中添加一定量的Mo,有助于提高熔覆层的延展性及韧性，同时， 促使熔覆层具有摩擦系数低的特点。 本专利技术的有益效果是： 1、本专利技术采用直铺熔覆方式，在待加工立柱内孔形成熔覆层，可以有效地提高立 柱内孔的耐磨损性能，延长立柱的使用寿命。 2、本专利技术适用于各种横截面形状的待加工立柱，具有适用范围广的特点，显著提 高了对立柱内孔进行激光熔覆的可操作性。 3、本专利技术采用直铺熔覆方式，同步进行散热和除烟操作，可以有效避免部分立柱 温度急剧升高，及时吸附熔覆过程中产生的烟雾，有助于提高熔覆层的质量，防止熔覆层开 裂和变形，成品率高，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，促使熔覆层具有较好的延展性及韧 性，同时，有助于降低熔覆层的摩擦系数。 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是本专利技术的直铺熔覆方式示意图； 图2是本专利技术的试样的硬度梯度曲线图。 其中，在图2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，去除内孔表面的毛刺及锈迹，露出金属光 泽； (2)将所述待加工立柱1固定在工装上，将激光头置于待加工立柱1内部，并且激 光头在待加工立柱1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， 及时吸附熔覆过程中产生的烟雾； (3)采用同步送粉方式，所述激光头沿着待加工立柱1的主轴方向自待加工立柱1 的一端运动到另一端，完成一次进给运动； (4)所述激光头沿着待加工立柱1的主轴方向复位，进行下一次进给运动； (5)重复进行步骤（4)，在待加工立柱1的内孔熔覆合金粉末，得到熔覆层。 本实施例中，所述合金粉末包括以下配方组份： C:0· 04 份、Mo:12 份、W:4· 5 份、Ni:24· 2 份、Fe:5 份、Μη:0· 7 份、Cr:13 份、Si: 0. 3 份、V:0. 5 份。 所述待加工立柱1横截面为本文档来自技高网...

【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，李圣文，澹台凡亮，杨帆，宋其伟，杜学芸，侯庆玲，李阳，
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