一种钩件制造方法技术

本发明专利技术公开一种钩件制造方法，用于在钩件的易磨损部位形成耐磨合金层。所述钩件制造方法，包括：提供钩件骨架，钩件骨架的碳质量含量小于或等于0.03％；将钩件骨架预热至280℃～400℃；采用激光增材制造工艺在预热后的钩件骨架的表面形成耐磨合金层，耐磨合金层的材质的碳质量含量大于0.7％；对具有耐磨合金层的钩件骨架进行热处理，数控加工形成钩件。数控加工形成钩件。数控加工形成钩件。

【技术实现步骤摘要】
一种钩件制造方法


[0001]本专利技术涉及增材制造
，尤其涉及一种钩件制造方法。

技术介绍

[0002]钩件属于核电站的反应堆内控制驱动机构的易损件，一般情况下，依靠两组钩件按照时序运动方式摆进摆出，从而完成驱动杆带动堆芯控制棒提升或下插动作，可以实现反应堆启动、功率调节、正常停堆及事故停堆等功能。因此，钩件是保证整个反应堆内驱动机构功能稳定的关键。基体母材的柔韧性，钩齿和销孔的耐磨性、耐热性及耐腐蚀性是决定整个钩件的使用寿命的决定性因素。
[0003]相关技术中，在超低碳不锈钢基体上增材高碳合金时，一般采用弧焊增材工艺。采用弧焊增材工艺制造钩件时，很容易导致钩件出现变形、开裂、孔洞材料未熔合等缺陷，不能满足使用要求，进而影响钩件加工精度和成品率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种钩件制造方法，用于制造具有耐磨合金层的钩件。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种钩件制造方法，用于在钩件的易磨损部位形成耐磨合金层；所述钩件制造方法包括：
[0006]提供钩件骨架，钩件骨架的碳质量含量小于或等于0.03％；
[0007]将钩件骨架预热至280℃～400℃；
[0008]采用激光增材制造工艺在预热后的钩件骨架的表面形成耐磨合金层，耐磨合金层的材质的碳质量含量大于0.7％；
[0009]对具有耐磨合金层的钩件骨架进行热处理，形成钩件。
[0010]在采用本专利技术提供的技术方案制造钩件的过程中，首先需要提供钩件骨架，并且将该钩件骨架预热至280℃～400℃，然后采用激光增材制造工艺及碳质量含量大于0.7％的材料，在预热后的钩件骨架的表面形成耐磨合金层。最后对具有耐磨合金层的钩件骨架进行热处理，从而形成钩件。由上述可知，制造该钩件时，是采用激光增材制造工艺将两种碳质量含量相差较大的两种材料结合在一起。由于钩件骨架的的碳质量含量与耐磨合金层的碳质量含量相差较大，因此在采用激光增材制造工艺对钩件骨架进行增材之前，需要提前对钩件骨架进行预热，可以减小在钩件骨架上增材过程中的温度梯度和升温速率，从而可以避免钩件产生残余应力和形变量。将钩件骨架预热至280℃～400℃，可以最大程度的避免钩件产生残余应力和形变量。
[0011]由于钩件骨架的材质与耐磨合金层的材质不同，因此，需要对具有耐磨合金层的钩件骨架进行热处理，可以防止由于两种材质的收缩率不同，而导致钩件骨架及耐磨合金层的结合部位应力开裂。同时，钩件骨架的碳质量含量小于或等于0.03％，且耐磨合金层的材质的碳质量含量大于0.7％，可以保证钩件在具备柔韧性的情况下，同时具备耐磨性。
[0012]由上述可知，采用本专利技术提供的钩件制造方法，可以最大程度的避免钩件出现变
形、开裂等缺陷，使钩件的加工精度和成品率满足要求。
附图说明
[0013]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0014]图1为本专利技术实施例提供的钩件制造方法流程示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例提供的钩件骨架制造方法流程示意图；
[0016]图3为本专利技术实施例提供的填充前的钩件骨架的结构示意图及填充后的钩件骨架结构示意图；
[0017]图4为本专利技术实施例提供的在钩件骨架表面形成耐磨合金层的方法流程图；
[0018]图5为本专利技术实施例提供的钩件骨架在激光增材过程中的状态图；
[0019]图6为本专利技术实施例提供的将具有耐磨合金层的钩件骨架加工成钩件的方法流程图；
[0020]图7为本专利技术实施例提供的钩件的平面结构示意图；
[0021]图8为本专利技术实施例提供的钩件在腐蚀前及腐蚀后的光学显微镜图；
[0022]图9为本专利技术实施例提供的钩件的能谱分析图；
[0023]图10为本专利技术实施例提供的由钩件的增材层到母材的线扫描过程中各元素的变化情况图。
具体实施方式
[0024]为了便于清楚描述本专利技术实施例的技术方案，在本专利技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
[0025]需要说明的是，本专利技术中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本专利技术中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
[0026]本专利技术中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a和b的结合，a和c的结合，b和c的结合，或a、b和c的结合，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
[0027]相关技术中，在超低碳不锈钢基体上增材高碳合金时，一般采用弧焊增材工艺。弧焊增材工艺是以电弧为载能束，采用逐层堆焊的方式制造金属实体构件。
[0028]在实际应用过程中，每个钩件可以包括两个销孔及一个钩齿。钩件的易磨损部位
为钩件的钩齿及销孔。在采用弧焊增材工艺对钩件的钩齿和销孔进行增材时，会由于大量的热输入导致钩件骨架1变形、开裂或出现孔洞，而在热输入较低时，容易导致增材的材料与钩件骨架1的材料未熔合等情况发生，进而影响钩件的加工精度和钩件的成品率。同时，采用弧焊增材工艺制造钩件的自动化程度较低、制造周期长，且相对制造成本也较高，无法满足产能需求。
[0029]针对上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种钩件制造方法，用于在钩件的易磨损部位形成耐磨合金层4。图1示例出了钩件制造方法流程示意图。参照图1，该钩件制造方法包括：
[0030]步骤101：提供钩件骨架1。该钩件骨架1的碳质量含量小于或等于0.03％。
[0031]上述钩件骨架1为呈现一体结构的多个单体毛坯构件。一般情况下，钩件骨架1需要具有柔韧性，因此，钩件骨架1的碳质量含量需要小于或等于0.03％。例如：钩件骨架1的材质可以为奥氏体控氮不锈钢。奥氏体控氮不锈钢是近20年来发展起来的新钢种，采用奥氏体控氮不锈钢可以提高核反应堆的安全可靠性。
[0032]在实际使用过程中，可以采用减材工艺在多连体母材上形成相应的钩齿区域2及销孔区域3，便可以得到上述钩件骨架1。图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钩件制造方法，其特征在于，用于在所述钩件的易磨损部位形成耐磨合金层；所述钩件制造方法包括：提供钩件骨架，所述钩件骨架的碳质量含量小于或等于0.03％；将所述钩件骨架预热至280℃～400℃；采用激光增材制造工艺在预热后的所述钩件骨架的表面形成耐磨合金层，所述耐磨合金层的材质的碳质量含量大于0.7％；对具有所述耐磨合金层的所述钩件骨架进行热处理，数控加工形成钩件。2.根据权利要求1所述的钩件制造方法，其特征在于，所述预热的时间为2h～4h。3.根据权利要求1所述的钩件制造方法，其特征在于，所述耐磨合金层的材质为司太立耐磨合金。4.根据权利要求1所述的钩件制造方法，其特征在于，所述钩件骨架的材质为奥氏体控氮不锈钢。5.根据权利要求1～4任一项所述的钩件制造方法，其特征在于，所述钩件骨架的表面形成耐磨合金层的部位为所述钩件骨架所包括的钩齿及销孔。6.根据权利要求5所述的钩件制造方法，其特征在于，所述钩齿的所述耐磨合金层的厚度为5mm～9mm，所述销孔的所述耐磨合金层的厚度为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明海，刘斌，李广生，李澄，
申请(专利权)人：鑫精合激光科技发展北京有限公司，
类型：发明
国别省市：