【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于海洋船舶零件制造，具体涉及一种提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法。
技术介绍
1、海洋环境是一种非常严苛的腐蚀性环境，海水中含有许多隐含成分，如氧气、盐分和微生物等气、盐分和微生物等，以及含有较多的氯化钠成分，具有非常强烈的腐蚀性。船舶等海洋机械在海上长时间作业，腐蚀问题非常严重，不仅影响船舶的使用效果，增加生产成本，降低生产效率，而且也埋下重大安全隐患。
2、液压马达是海洋船舶中重要的液压系统执行元件之一，它将液压泵提供的液体压力能转变为其输出轴的机械能(转矩和转速)。随着海洋船舶工业技术的快速发展，船舶液压马达逐渐朝着高压、高速及大流量方向发展。由于海洋作业环境的特殊工况，船舶液压马达内的零件腐蚀和磨损是马达的主要损坏形式，目前船舶中的液压马达平均使用寿命不足1年。因此，提高液压马达零件材料的使用性能是发展现代海洋船舶工业的关键技术之一。
3、由于硼化物陶瓷具备高硬度、耐腐蚀和耐磨损等优异特性，因此有望通过在零件表面制备硼化物陶瓷涂层来提高零件的表面性能和使用效果，延长海洋船舶液压马达的使用寿命。中国专利技术专利cn114875401a公开了一种高压液压泵齿轮轴的表面改性方法：液压泵齿轮轴零件毛坯经过淬火、高温回火、粗加工后，采用激光熔覆方法在零件表面制备mo/c/fe粘结层和mo2feb2/mo工作层，然后再进行去应力回火、半精加工和精加工。但其表面硬度仅为hv1600，而且其结构、材料成分以及磨损率也无法满足现代海洋船舶工业的实际应用需求。
技术实现思路<
1、本专利技术提供一种提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，能够显著提高液压马达零件的表面性能，改善船舶液压马达零件的耐磨性能和耐腐蚀性能，有效提高液压马达零件的使用寿命，延长产品的保养周期和使用寿命，降低液压马达的使用和维护成本。
2、本专利技术的技术方案为：
3、提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，液压马达零件毛坯经过淬火、高温回火、粗加工后，采用激光熔覆方法在零件表面制备w/c/fe粘结层和hfwtitab工作层，然后再进行去应力回火、半精加工和精加工。具体包括如下步骤：
4、(1)液压马达零件机械加工：液压马达零件基体毛坯淬火→高温回火→粗加工；
5、(2)液压马达零件表面预处理：去除零件表面油污以及氧化膜，漂洗烘干；
6、(3)熔覆w/c/fe粘结层：通氩气保护气体，流量为17l/min-20l/min；激光熔覆w/c/fe粘结层，熔覆工艺参数为：激光功率1360-1550w、扫描速度160-190mm/min、激光的光斑直径1.5-2.0mm、搭接率40-55％、熔覆厚度0.6-1.0mm；
7、(4)熔覆hfwtitab工作层：通氩气保护气体，流量为24l/min-26l/min；激光熔覆hfwtitab工作层，熔覆工艺参数为：激光功率2100-2700w、扫描速度260-280mm/min、激光的光斑直径2.2-3.0mm、搭接率34-46％、熔覆厚度2.5-3.5mm；
8、(5)后处理：待工件冷却后，进行去应力回火→半精加工→精加工。
9、优选的，液压马达零件基体材料为20cr2mo、20crmnti、32cr2mov、35crw、40cr、45中低碳钢及其合金钢中的一种。
10、优选的，步骤(3)中熔覆w/c/fe粘结层所使用的是w、c和fe复合粉末，粉末颗粒直径为40-80nm，其重量百分比分别是：10-15％、35-40％和45-55％。
11、优选的，步骤(4)中熔覆工作层所使用的是hfwtitab粉末，所述的hfwtitab层中各元素的原子百分比含量为：hf：40-50at.％，w：25-30at.％，ti：10-15at.％，ta：6-12at.％，b：8-15at.％，所述的hfwtitab粉末颗粒直径为60-110nm。
12、优选的，步骤(3)中熔覆粘结层所使用的w/c/fe粉末经球磨机研磨混合时间为120-150min。
13、优选的，步骤(4)中熔覆工作层所使用的hfwtitab复合粉末经球磨机研磨混合时间为100-110min。
14、上述的提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，制备出一种hfwtitab复合涂层，hfwtitab熔覆层具有极高的硬度，优异的耐腐蚀性、化学稳定性和耐摩擦磨损性能，能够提高船舶液压马达零件表面的耐腐蚀性能和耐磨性能，hf元素提高了熔覆层的抗磨损性和耐腐蚀性能，w元素改善了熔覆层硬度和抗化学扩散性能，提高了熔覆层的抗氧化性能，ti元素提高了熔覆层的硬度、强度和耐蚀性能，ta元素提高了熔覆层的硬度、强度和抗压、耐磨、耐蚀性能；再在工件表面通过激光熔覆方法制备一个w/c/fe复合粘结层，可以减缓后续工作层与液压马达零件基体材料之间的性能差异，改善两者之间的结构和性能上的匹配性能，增大激光熔覆层/基体材料之间的结合性能和工作层的耐冲击性能。
15、本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：
16、本专利技术提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法制备的零件表面硬度达到hv2200以上，是传统表面渗碳热处理硬度(hv630-670)提高了近3倍，该方法可提高激光熔覆层与基体的附着性能，磨损率降低73-78％，有效涂层工艺时间只有传统渗碳工艺的3-5％，降低液压马达的维护和保养成本75-85％，延长海洋船舶液压马达零件的使用寿命。
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1.提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，其特征在于，液压马达零件经机械加工、表面预处理、激光熔覆和后处理对液压马达零件改性，具体包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，其特征在于，液压马达零件基体材料为20Cr2Mo、20CrMnTi、32Cr2MoV、35CrW、40Cr、45中低碳钢及其合金钢中的一种。
3.如权利要求1所述的提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，其特征在于，步骤(3)中熔覆W/C/Fe粘结层所使用的是W、C和Fe复合粉末，粉末颗粒直径为40-80nm，其重量百分比分别是：10-15％、35-40％和45-55％。
4.如权利要求1所述的提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，其特征在于，步骤(4)中熔覆工作层所使用的是HfWTiTaB粉末，所述的HfWTiTaB粉末中各元素的原子百分比含量为：Hf：40-50at.％，W：25-30at.％，Ti：10-15at.％，Ta：6-12at.％，B：8-15at.％，所述的HfWTiTaB粉末颗粒直径为60-110nm。
5.如权利要求1
6.如权利要求1所述的提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，其特征在于，步骤(4)中熔覆工作层所使用的HfWTiTaB复合粉末经球磨机研磨混合时间为100-110min。
...【技术特征摘要】
1.提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，其特征在于，液压马达零件经机械加工、表面预处理、激光熔覆和后处理对液压马达零件改性，具体包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，其特征在于，液压马达零件基体材料为20cr2mo、20crmnti、32cr2mov、35crw、40cr、45中低碳钢及其合金钢中的一种。
3.如权利要求1所述的提高海洋船舶液压马达使用寿命的方法，其特征在于，步骤(3)中熔覆w/c/fe粘结层所使用的是w、c和fe复合粉末，粉末颗粒直径为40-80nm，其重量百分比分别是：10-15％、35-40％和45-55％。
4.如权利要求1所述的提高海洋船舶液压马达使用寿命...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋文龙，周珂，张长茂，王首军，李小冬，
申请(专利权)人：济宁学院，
类型：发明
国别省市：
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