一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法技术

本发明专利技术公开了一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，高速双层粉末激光熔覆前工件表面处理；熔覆合金粉末准备，分别进行两层粉末选择和准备：第一层采用硬度较低，抗腐蚀能力较高的粉末进行打底，同时需要粉末与基材的结合能力强；第二层采用硬度较高，抗腐蚀能力较低的粉末进行表面处理，以应对井下煤块、落石造成的磕碰伤影响；通过高速激光熔覆设备，采用上述的两层粉末依次进行两层高速激光熔覆。以不同成分、性能的铁基合金粉末为原料，通过激光熔覆，制备出满足厚度需求，且兼顾熔覆层硬度及抗腐蚀能力的激光熔覆涂层。涂层。涂层。

【技术实现步骤摘要】
一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法


[0001]本专利技术涉及一种用于液压支架杆类零件的修复技术，尤其涉及一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法。

技术介绍

[0002]目前，煤矿机械液压支架制造行业设备金属表面耐蚀、耐磨涂层及其修复主要工艺方法是通过硬铬电镀、热喷涂、堆焊及激光熔覆技术。电镀工艺镀层薄、防腐性能差，且该产业造成严重资源浪费和环境污染，是政府迫切需要疏解的产业。热喷涂工艺过程材料利用率低，涂层与基体结合力较弱，且易产生气孔。堆焊常用于零件的修复，涂层较厚，热输入量大且效率低。常规激光熔覆技术虽然可制备高质量较薄的涂层，但效率低下、成本高，也限制了其产业推广，当前制约激光熔覆技术大规模工业应用的瓶颈同样也在于材料及加工效率。
[0003]针对煤机液压支架立柱，其表面耐腐蚀涂层制备工艺主要是采取电镀工艺，但电镀获得的镀层薄、结合力弱、防腐性能差，尤其在井下恶劣、复杂的工作环境中，由于煤渣飞溅易造成镀层磕碰剥落，从而使其防腐功能失效。另外，电镀工艺消耗巨量铜、锌、镍等有色金属以及酸、碱等化工原料，排放大量的污染物，污染状况令人担忧，是政府迫切要求疏解的产业，迫于环保压力，很多企业面临因禁止电镀生产而倒闭的危机。许多国家已经全面禁止电镀生产，对产品出口也造成了一定的限制。
[0004]目前，越来越多的用户倾向于用激光熔覆技术替代电镀，传统激光熔覆技术虽然可以制备耐腐蚀性好的涂层，但其加工效率低下，且得到的涂层表面光洁度差，需要后续机加工才能获得最终产品，也造成了其生产成本居高不下，这也限制了其大规模产业应用。
[0005]现有技术中：
[0006]为解决传统激光熔覆效率低这一瓶颈问题，开发了高速率激光熔覆技术。
[0007]高速激光熔覆技术最早是由德国弗劳恩霍夫激光技术研究所(Fraunhofer ILT)专利技术，基于多年的熔覆头开发经验，该机构开发了高精度、高稳定性、长寿命的高速激光熔覆专用送粉熔覆头，解决了激光熔覆效率低的瓶颈难题。2016年，荷兰的海洋平台管件生产商IHC VremacCylinder B.V采用高速激光熔覆技术替代传统电镀工艺，有效延长了产品使用周期，提升了产品行业竞争力，其耐腐蚀性通过了ISO 15614
‑
7验证，实现了产业化生产。
[0008]德国通快(Trump)公司在Fraunhofer发布这项技术之后也开展了高速激光熔覆装备的研究，目前已制作出原型样机，尚未开展工业生产验证。
[0009]近几年，国内外高速激光熔覆技术虽然快速发展，但仍存在以下问题：
[0010]高速激光熔覆单次加工熔覆层厚度低，后续加工困难；无法兼顾硬度及抗腐蚀能力。
[0011]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供了一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
[0013]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0014]本专利技术的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，包括：
[0015]步骤1、高速双层粉末激光熔覆前工件表面处理；
[0016]步骤2、熔覆合金粉末准备，分别进行两层粉末选择和准备：
[0017]第一层采用硬度较低，抗腐蚀能力较高的粉末进行打底，同时需要粉末与基材的结合能力强；
[0018]第二层采用硬度较高，抗腐蚀能力较低的粉末进行表面处理，以应对井下煤块、落石造成的磕碰伤影响；
[0019]步骤3、通过高速激光熔覆设备，采用上述的两层粉末依次进行两层高速激光熔覆。
[0020]与现有技术相比，本专利技术所提供的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，以不同成分、性能的铁基合金粉末为原料，通过激光熔覆，制备出满足厚度需求，且兼顾熔覆层硬度及抗腐蚀能力的激光熔覆涂层。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例提供的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆设计图。
具体实施方式
[0022]下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，这并不构成对本专利技术的限制。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0023]首先对本文中可能使用的术语进行如下说明：
[0024]术语“和/或”是表示两者任一或两者同时均可实现，例如，X和/或Y表示既包括“X”或“Y”的情况也包括“X和Y”的三种情况。
[0025]术语“包括”、“包含”、“含有”、“具有”或其它类似语义的描述，应被解释为非排它性的包括。例如：包括某技术特征要素(如原料、组分、成分、载体、剂型、材料、尺寸、零件、部件、机构、装置、步骤、工序、方法、反应条件、加工条件、参数、算法、信号、数据、产品或制品等)，应被解释为不仅包括明确列出的某技术特征要素，还可以包括未明确列出的本领域公知的其它技术特征要素。
[0026]术语“由
……
组成”表示排除任何未明确列出的技术特征要素。若将该术语用于权利要求中，则该术语将使权利要求成为封闭式，使其不包含除明确列出的技术特征要素以外的技术特征要素，但与其相关的常规杂质除外。如果该术语只是出现在权利要求的某子句中，那么其仅限定在该子句中明确列出的要素，其他子句中所记载的要素并不被排除在整体权利要求之外。
[0027]除另有明确的规定或限定外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如：可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
[0028]术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是明示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本文的限制。
[0029]本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本专利技术实施例中未注明具体条件者，按照本领域常规条件或制造商建议的条件进行。本专利技术实施例中所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0030]本专利技术的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，包括：
[0031]步骤1、高速双层粉末激光熔覆前工件表面处理；
[0032]步骤2、熔覆合金粉末准备，分别进行两层粉末选择和准备：
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，包括：步骤1、高速双层粉末激光熔覆前工件表面处理；步骤2、熔覆合金粉末准备，分别进行两层粉末选择和准备：第一层采用硬度较低，抗腐蚀能力较高的粉末进行打底，同时需要粉末与基材的结合能力强；第二层采用硬度较高，抗腐蚀能力较低的粉末进行表面处理，以应对井下煤块、落石造成的磕碰伤影响；步骤3、通过高速激光熔覆设备，采用上述的两层粉末依次进行两层高速激光熔覆。2.根据权利要求1所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤2中，第一层采用316L不锈钢金属粉末；第二层采用Fe55不锈钢金属粉末。3.根据权利要求2所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤1中，熔覆前工件表面处理的要求：待熔覆表面不得存在裂纹、气孔；保留完整可追溯的工艺基准；被熔覆工件表面加工后，满足工艺尺寸、公差和表面粗糙度要求。4.根据权利要求2所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤2中，熔覆合金粉末的储藏要求：防潮、密封包装，随用随开，质保期内使用；粉末使用前，应烘干并搅拌均匀，无结块现象，保证无水分。5.根据权利要求4所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤3中，高速激光熔覆设备的送粉器采用氩气为载运气体。6.根据权利要求1至5任一项所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤3中，熔覆过程技术要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕冲，王亮忠，王震，隗春月，陈业兴，王秀云，李云卿，
申请(专利权)人：中煤北京煤矿机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：