一种风电滑动轴激光熔覆工艺制造技术

本发明专利技术属于风电滑动轴加工技术领域，具体涉及一种风电滑动轴激光熔覆工艺，包括以下步骤：S1、去除工件表面缺陷；S2、清洁工件，遮挡工件非加工处；S3、根据工艺需求编写熔覆轨迹程序；S4、设置工艺参数，令激光熔覆机构按照熔覆轨迹程序进行激光熔覆；S5、完成激光熔覆后，去除遮挡，将工件加工成成品尺寸。本申请通过采用红外半导体激光熔覆的方法，实现了风电行业滑动轴的激光熔覆铜合金熔覆及修复再制造，熔覆层无裂纹、气孔、沙眼等缺陷，替代了铜制衬套的工艺方法，将铜制衬套与行星齿轮轴颈合二为一，同时解决了锡青铜熔覆气孔率高、结合度低的难题，实现了滑动轴的旧品修复或者缺陷品修复再利用。复再利用。复再利用。

【技术实现步骤摘要】
一种风电滑动轴激光熔覆工艺


[0001]本专利技术属于风电滑动轴加工
，具体涉及一种风电滑动轴激光熔覆工艺。

技术介绍

[0002]激光熔覆技术是通过高能密度的激光束使金属粉末熔融于基材表面，并在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。可显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等，从而达到表面改性或修复的目的，满足了对材料表面特定性能的要求。
[0003]目前，滑动轴承通常采用铜合金整体铸造或离心铸造。其中，铜合金整体铸造即轴承全部采用铜合金材料，其使得铜合金用量大、加工余量多、制造成本高。而采用离心铸造是将液体铜合金注入高速旋转的铸型内，使金属液做离心运动在基体上铸造一层铜合金的技术，该方式铜合金的接合力差，铸造工艺晶粒粗大，无法满足滑动轴承耐磨、耐腐蚀的性能要求。

技术实现思路

[0004]针对上述不足，本专利技术的目的是提供一种风电滑动轴激光熔覆工艺。
[0005]本专利技术提供了如下的技术方案：
[0006]一种风电滑动轴激光熔覆工艺，包括以下步骤：
[0007]S1、去除工件表面缺陷；
[0008]S2、清洁工件，遮挡工件非加工处；
[0009]S3、根据工艺需求编写熔覆轨迹程序；
[0010]S4、设置工艺参数，令激光熔覆机构按照熔覆轨迹程序进行激光熔覆；
[0011]S5、完成激光熔覆后，去除遮挡，将工件加工成成品尺寸。
[0012]S4中，激光熔覆机构的激光器为波长为900
‑
>1100nm的光纤传输半导体激光器，激光焦点光斑为φ2.0mm。
[0013]S4中，激光熔覆机构的送粉嘴工作距离≥32mm，粉焦直径≤2.1mm。
[0014]所述送粉嘴包括设有中心保护气及光路空间的本体，本体上设有中心保护气进口、外围环形保护气进口以及至少一个送粉口；
[0015]本体外围套装有外围环形保护气气罩，外围环形保护气气罩与本体间形成外围环形保护气内腔；
[0016]所述中心保护气进口通过本体设有的中心保护气通道与中心保护气及光路空间贯通连接；
[0017]所述外围环形保护气进口与外围环形保护气内腔贯通连接；
[0018]所述本体还设有与送粉口贯通连接的粉料通道，粉料通道的出口位于中心保护气及光路空间出口与外围环形保护气内腔出口之间。
[0019]所述外围环形保护气气罩上安装有挡光板。
[0020]所述本体内还设有用于冷却本体的冷却机构；
[0021]所述冷却机构包括冷却液通道，冷却液通道两端分别设有冷却液进口和冷却液出口。
[0022]所述外围环形保护气内腔内设有均流组件，均流组件用于令外围环形保护气进口进入的气体均匀地从外围环形保护气内腔的出口流出；
[0023]外围环形保护气进口通过本体设有的外围环形保护气通道与外围环形保护气内腔贯通连接；
[0024]所述均流组件包括与本体固接的均流环；均流环设有与外围环形保护气通道贯通连接的环形槽；环形槽的槽底均布有通孔。
[0025]激光熔覆工艺参数为：激光功率为5500
‑
6000W，送粉量为40
‑
50g/min，送粉气和保护气均为氩气，送粉气流量为4
‑
6L/min，中心保护气流量为12
‑
18L/min，外围环形保护气流量为5
‑
8L/min，熔覆线速度为10
‑
15m/min，偏移量为1.0
‑
1.5mm，实现单层厚度为0.8
‑
1.2mm。
[0026]S4中，使用的锡青铜合金粉为CuSn12Ni2，其中，各组分质量百分比为Sn11.50
‑
12.20％、Ni1.80
‑
2.10％、P0.04
‑
0.05％、Fe0.003
‑
0.007％、Pb0.003
‑
0.006％、Si0.002
‑
0.003％、Zn0.0015
‑
0.0025％、O0.01
‑
0.02％、C0.004
‑
0.005％、Sb＜0.001、Al＜0.001％，其余为Cu。
[0027]粉末粒度15
‑
53μm。
[0028]本专利技术的有益效果是：本专利技术涉及一种风电滑动轴激光熔覆锡青铜合金修复工艺，通过采用红外半导体激光熔覆的方法，实现了风电行业滑动轴的激光熔覆铜合金熔覆及修复再制造，熔覆层无裂纹、气孔、沙眼等缺陷，替代了铜制衬套的工艺方法，将铜制衬套与行星齿轮轴颈合二为一，同时解决了锡青铜熔覆气孔率高、结合度低的难题，实现了滑动轴的旧品修复或者缺陷品修复再利用。由于激光熔覆熔覆涂层与母材之间为冶金结合，同时由于激光熔覆具有粉末利用率高的特点，可大大节约粉末用量。采用激光熔覆的工艺解决了铜合金整体铸造材料成本高、离心铸造结合强度差的问题，提高了产品质量同时也大大节约了成本。同时，由于采用激光熔覆可以实现旧品的修复，则可以实现旧品再制造，也避免了材料废弃，实现重复利用。
附图说明
[0029]图1是本申请结构示意图；
[0030]图2是本申请外围环形保护气气罩安装示意图；
[0031]图3是本申请均流环安装示意图；
[0032]图4是本申请去除均流环后示意图；
[0033]图5是本申请中心保护气及光路空间示意图；
[0034]图6是本申请冷却液通道示意图；
[0035]图7是本申请均流环结构示意图；
[0036]图8是本申请工艺流程图。
[0037]图中标记为：本体101、中心保护气及光路空间102、送粉口103、冷却液进口104、冷却液出口105、中心保护气进口106、中心保护气通道107、外围环形保护气进口108、粉料通道109、外围环形保护气通道110、冷却液通道111、外围环形保护气气罩201、外围环形保护
气内腔202、均流环203、通孔204。
具体实施方式
[0038]实施例一
[0039]如图8所示，一种风电滑动轴激光熔覆工艺，包括以下步骤：
[0040]S1、去除工件表面缺陷；通过对工件进行机加工，如车削等，去除疲劳层、缺陷层、氧化层或原有熔覆层，获得自身无缺陷的基体。再将基体表面车掉0.2mm，确保去除原有熔覆层与基体的结合层。
[0041]S2、清洁工件，遮挡工件非加工处；进行激光熔覆前道处理时，将工件放置到四轴激光熔覆机床上，再夹持固定好，然后再清洁工件表面油污及粉尘，可以使用酒精或丙酮进行清洁，确保表面干净无污染。采用紫铜板将油孔面、油槽进行遮挡，紫铜板厚度为1.5mm，形状与油孔面一直，各边比油孔面小1.6mm。
[0042]S3、根据工艺需求编写熔覆轨迹程序。根据修复面积、线速度、偏移量等参数，通过四轴机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电滑动轴激光熔覆工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、去除工件表面缺陷；S2、清洁工件，遮挡工件非加工处；S3、根据工艺需求编写熔覆轨迹程序；S4、设置工艺参数，令激光熔覆机构按照熔覆轨迹程序进行激光熔覆；S5、完成激光熔覆后，去除遮挡，将工件加工成成品尺寸。2.根据权利要求1所述的风电滑动轴激光熔覆工艺，其特征在于：S4中，激光熔覆机构的激光器为波长为900
‑
1100nm的光纤传输半导体激光器，激光焦点光斑为φ2.0mm。3.根据权利要求1所述的风电滑动轴激光熔覆工艺，其特征在于：S4中，激光熔覆机构的送粉嘴工作距离≥32mm，粉焦直径≤2.1mm。4.根据权利要求3所述的风电滑动轴激光熔覆工艺，其特征在于：所述送粉嘴包括设有中心保护气及光路空间(102)的本体(101)，本体(101)上设有中心保护气进口(106)、外围环形保护气进口(108)以及至少一个送粉口(103)；本体(101)外围套装有外围环形保护气气罩(201)，外围环形保护气气罩(201)与本体(101)间形成外围环形保护气内腔(202)；所述中心保护气进口(106)通过本体(101)设有的中心保护气通道(107)与中心保护气及光路空间(102)贯通连接；所述外围环形保护气进口(108)与外围环形保护气内腔(202)贯通连接；所述本体(101)还设有与送粉口(103)贯通连接的粉料通道(109)，粉料通道(109)的出口位于中心保护气及光路空间(102)出口与外围环形保护气内腔(202)出口之间。5.根据权利要求4所述的风电滑动轴激光熔覆工艺，其特征在于：所述外围环形保护气气罩(201)上安装有挡光板。6.根据权利要求4所述的风电滑动轴激光熔覆工艺，其特征在于：所述本体(101)内还设有用于冷却本体的冷却机构；所述冷却机构包括冷却液通道(111)，冷却液通道(111)两端分别设有冷却液进口(104)和冷却液出口(105)。7.根据权利要求4所述的风电滑动轴激光熔覆工艺，其特征在于：所述外围环形保护气内腔(202)内设有均流组件，均流组件用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：农光壹，谭长伟，林培晨，
申请(专利权)人：江苏智远激光装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：