一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝，包括以下工藝步驟：（1）室溫下用清洗劑對(duì)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面進(jìn)行除油、除銹，（2）用刷子將SiO2吸光涂料均勻地涂在混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面，自然風(fēng)干SiO2涂層；（3）選用二氧化碳激光器快速掃描步驟（2）自然風(fēng)干的SiO2涂層，實(shí)現(xiàn)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面的快速加熱和冷卻。本發(fā)明強(qiáng)化缸筒表層，提高缸筒使用壽命，減少了加工時(shí)間和機(jī)加工藝步驟，提高作業(yè)效率，降低生產(chǎn)成本；采用數(shù)控系統(tǒng)編程還可對(duì)缸筒進(jìn)行多種處理方式如網(wǎng)紋、螺旋紋。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面硬化工藝領(lǐng)域，具體為一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，市場(chǎng)對(duì)混凝土機(jī)械的需求呈猛增勢(shì)態(tài)。同時(shí)，國(guó)家已出臺(tái)禁止在城市市區(qū)使用現(xiàn)場(chǎng)攪拌混凝土的政策，使混凝土泵車(chē)等混凝土機(jī)械火爆起來(lái)。這些有利的外部條件，為混凝土泵車(chē)的發(fā)展提供了廣闊的空間。目前混凝土泵車(chē)市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)，市場(chǎng)空間迅速擴(kuò)大?；炷凛敵雠帕扛?，中心泵送系統(tǒng)壓力更高、輸送量更大，將成為今后國(guó)產(chǎn)臂架式混凝土泵車(chē)中心泵送系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。隨著臂架式混凝土泵車(chē)臂架越做越高，車(chē)型越做越大，其輸送缸的缸徑也越做越大；同時(shí)由于工程進(jìn)度的要求越來(lái)越高，要求泵送排量在80~120m3/h的工程越來(lái)越多，大排量將成為今后臂架式混凝土泵車(chē)的發(fā)展方向。此外泵送壓力越來(lái)越高，混凝土出口壓力現(xiàn)在已達(dá)到22MPa，而且還有繼續(xù)提聞的趨勢(shì)。
[0003]泵車(chē)輸送缸筒是整個(gè)輸送泵中關(guān)鍵磨損部位。一般采取工藝為45#鋼調(diào)質(zhì)后鍍硬鉻處理，鉻層厚度0.3mm。但鍍硬鉻時(shí)，鍍層較厚，內(nèi)應(yīng)力大且硬度高，而基體金屬與鉻的熱膨脹系數(shù)差別較大，基本金屬容易受熱膨脹而產(chǎn)生“暴皮”現(xiàn)象，造成鍍層質(zhì)量不穩(wěn)定。在使用過(guò)程中，由于電化學(xué)反應(yīng)，基材與鉻層結(jié)合處易腐蝕，從而使鉻層結(jié)合力下降，出現(xiàn)剝落現(xiàn)象，使缸筒基體直接與混凝土漿液接觸，在高壓輸送過(guò)程中，混凝土漿液中的高硬度石子會(huì)對(duì)基體劃傷，產(chǎn)生磨損。目前缸筒壽命均不超過(guò)一年，而且鍍鉻工藝所排污水對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生極大的破壞，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保越來(lái)越重視，已限制鍍鉻工藝上的使用，鍍鉻已處于淘汰中。
[0004] 大功率激光器的出現(xiàn)及激光加工技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用日趨廣泛、成熟，給泵車(chē)輸送泵缸筒表面強(qiáng)化提供了一種新的技術(shù)途徑，并且已經(jīng)被證明提高裝備壽命和重用性的有效途徑。激光淬火技術(shù)是利用聚焦后的激光束快速加熱鋼鐵材料表面，使其發(fā)生相變，形成馬氏體淬硬層的過(guò)程。激光淬火的功率密度高，冷卻速度快，不需要水或油等冷卻介質(zhì)，是清潔、快速的淬火工藝。與感應(yīng)淬火、火焰淬火、滲碳淬火工藝相比，激光淬火淬硬層均勻，硬度高(一般比感應(yīng)淬火高I~3HRC)，工件變形小，加熱層深度和加熱軌跡容易控制，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不需要象感應(yīng)淬火那樣根據(jù)不同的零件尺寸設(shè)計(jì)相應(yīng)的感應(yīng)線(xiàn)圈，對(duì)大型零件的加工也無(wú)須受到滲碳淬火等化學(xué)熱處理時(shí)限制爐膛的尺寸。因此在很多工業(yè)領(lǐng)域中正逐步取代感應(yīng)淬火和化學(xué)熱處理等傳統(tǒng)工藝，尤其重要的是激光淬火前后工件的變形幾乎可以忽略，特別適合高精度要求的零件表面處理。激光淬硬層的深度依照零件成分、尺寸與形狀以及激光工藝參數(shù)的不同，一般為0.3~2.0mm。
激光淬火的特點(diǎn):激光淬火零件不變形；幾乎不破壞零件表面粗糙度；激光淬火不開(kāi)裂；對(duì)局部、溝、槽淬火定位精確的數(shù)控淬火；激光淬火清潔、高效不需要水或油等冷卻介質(zhì)。淬火硬度比常規(guī)方法高，淬火層組織細(xì)密、強(qiáng)韌性好。[0005]采用激光淬火不但能避免上述缸筒進(jìn)行表面強(qiáng)化中出現(xiàn)的表面精度和尺寸偏差等問(wèn)題，而且可對(duì)工件局部表面進(jìn)行強(qiáng)化，其硬化層可精確控制，其工藝過(guò)程易實(shí)現(xiàn)電腦控制的生產(chǎn)自動(dòng)化。隨著我國(guó)工程機(jī)械的發(fā)展及對(duì)環(huán)保的重視程度，對(duì)表面處理工藝提出了更高的要求，特別是對(duì)如何提高工程機(jī)械中耐磨部件加工質(zhì)量和使用壽命的要求更加迫切，從而使激光相變硬化在工程機(jī)械工業(yè)中得到應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝，包括以下工藝步驟:
(O室溫下用清洗劑對(duì)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面進(jìn)行除油、除銹，并用清洗干凈；
(2)用刷子將SiO2吸光涂料均勻地涂在混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面，預(yù)涂厚度為0.02~0.05mm,自然風(fēng)干SiO2涂層；
(3)選用激光功率P=2000~5000W，掃描速度V=200~800mm/min的二氧化碳激光器快速掃描步驟(2)自然風(fēng)干的SiO2涂層，實(shí)現(xiàn)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面的快速加熱和冷卻。
[0008]本發(fā)明采用激光淬火工藝，激光淬火過(guò)程中由于激光加熱速度極快，致使奧氏體(激光相變區(qū))處在一個(gè)較高較寬的溫度區(qū)域中，形成非常細(xì)小且極不均勻的奧氏體，在自身快速冷卻過(guò)程中，轉(zhuǎn)變成極細(xì)小的馬氏體。而殘留在奧氏體中的細(xì)小彌散的未熔碳化物，在淬火后的組織中分布在細(xì)小的馬氏體上，這種馬氏體的硬度比一般的馬氏體硬度高20%左右，使得缸筒表面具有很高的硬度和優(yōu)良的耐磨性，從而顯著提高混凝土泵車(chē)輸送缸筒的壽命。混凝土泵車(chē)輸送缸筒經(jīng)激光淬火后硬度達(dá)到HV700以上，激光淬火強(qiáng)化表層均勻且易于控制，在使用中不會(huì)出現(xiàn)脫落問(wèn)題。
[0009]有益效果:
本發(fā)明強(qiáng)化缸筒表層，提高缸筒使用壽命，減少了加工時(shí)間和機(jī)加工藝步驟，提高作業(yè)效率，降低生產(chǎn)成本；采用數(shù)控系統(tǒng)編程還可對(duì)缸筒進(jìn)行多種處理方式如網(wǎng)紋、螺旋紋。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為了使本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0011]實(shí)施例一
一種高性能汽輪機(jī)鍋爐管的激光熔覆制造工藝，包括以下工藝步驟:
一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝，包括以下工藝步驟:
(1)室溫下用清洗劑對(duì)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面進(jìn)行除油、除銹，并用清洗干凈；
(2)用刷子將SiO2吸光涂料均 勻地涂在混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面，預(yù)涂厚度為0.02mm,自然風(fēng)干SiO2涂層。
[0012](3)選用激光功率P=2500W，掃描速度V=300mm/min的二氧化碳激光器快速掃描步驟(2)自然風(fēng)干的SiO2涂層，實(shí)現(xiàn)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面的快速加熱和冷卻。
[0013]實(shí)施例二一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝，包括以下工藝步驟:
(1)室溫下用清洗劑對(duì)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面進(jìn)行除油、除銹，并用清洗干凈；
(2)用刷子將SiO2吸光涂料均勻地涂在混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面，預(yù)涂厚度為0.03mm,自然風(fēng)干SiO2涂層。
[0014](3)選用激光功率P=3000W，掃描速度V=500mm/min的二氧化碳激光器快速掃描步驟(2)自然風(fēng)干的SiO2涂層，實(shí)現(xiàn)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面的快速加熱和冷卻。
[0015]實(shí)施例三
一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝，包括以下工藝步驟:
(O室溫下用清洗劑對(duì)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面進(jìn)行除油、除銹，并用清洗干凈；
(2)用刷子將SiO2吸光涂料均勻地涂在混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面，預(yù)涂厚度為
0.05mm,自然風(fēng)干SiO2涂層。
[0016](3)選用激光功率P=3500W，掃描速度V=700mm/min的二氧化碳激光器快速掃描步驟(2)自然風(fēng)干的SiO2涂層，實(shí)現(xiàn)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面的快速加熱和冷卻。
[0017]以上顯示和 描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明的要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種混凝土泵車(chē)輸送缸筒的激光淬火硬化處理工藝，其特征是:包括以下工藝步驟: (1)室溫下用清洗劑對(duì)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面進(jìn)行除油、除銹，并用清洗干凈； (2)用刷子將SiO2吸光涂料均勻地涂在混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面，預(yù)涂厚度為0.02~0.05mm,自然風(fēng)干SiO2涂層； (3)選用激光功率P=2000~5000W，掃描速度V=200~800mm/min的二氧化碳激光器快速掃描步驟(2)自然風(fēng)干的 SiO2涂層，實(shí)現(xiàn)混凝土泵車(chē)輸送缸筒表面的快速加熱和冷卻。
【文檔編號(hào)】C21D1/09GK103468886SQ201310217912
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月4日
【發(fā)明者】陶興啟, 黃旭東, 廖運(yùn)生 申請(qǐng)人:武漢點(diǎn)金激光科技有限公司