本發(fā)明屬于激光增材制造領(lǐng)域，涉及用于核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉤爪的一種新型結(jié)構(gòu)及制造方法。

背景技術(shù)：

控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是核電站反應(yīng)堆的關(guān)鍵設(shè)備，也是反應(yīng)堆本體上唯一的動(dòng)設(shè)備。鉤爪組件是控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中最核心、最關(guān)鍵的零件之一。反應(yīng)堆的啟動(dòng)、功率調(diào)節(jié)、功率保持、正常停堆和事故停堆等功能操作，就是依靠?jī)山M鉤爪按照時(shí)序運(yùn)動(dòng)的擺進(jìn)擺出方式完成驅(qū)動(dòng)桿帶動(dòng)堆芯控制棒的提升、下插動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)。

核電技術(shù)的發(fā)展對(duì)反應(yīng)堆系統(tǒng)和設(shè)備的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性都提出了更高的要求。作為易損件，鉤爪的耐磨損、耐熱性、耐腐蝕等特性直接決定整個(gè)控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命。堆焊型鉤爪由于其優(yōu)越抗沖擊性、耐腐蝕性，不易崩齒、斷裂和碎裂，含鈷量低和更好的耐磨性而被廣泛采用。但由于其在小孔內(nèi)進(jìn)行氧乙炔手工堆焊的操作難度高，工藝穩(wěn)定性差、生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品合格率低，國(guó)內(nèi)相關(guān)單位的產(chǎn)品沒(méi)有實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。國(guó)內(nèi)核電工程使用的該種鉤爪幾乎全部采用進(jìn)口。堆焊型鉤爪、連桿成為控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中唯一沒(méi)有實(shí)現(xiàn)批量化國(guó)產(chǎn)的零件。

激光增材制造是通過(guò)將三維構(gòu)件解構(gòu)為二維后再利用高能激光束進(jìn)行堆疊制造的技術(shù)。對(duì)于復(fù)雜構(gòu)件、難熔材料的加工制造具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明就是提供一種具有新型耐磨層結(jié)構(gòu)的鉤爪及其激光沉積制造方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種具有新型耐磨層結(jié)構(gòu)的核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉤爪及其激光沉積制造工藝方法。

本發(fā)明提出的核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉤爪新型耐磨層結(jié)構(gòu)，其特征是：銷(xiāo)孔的耐磨層為外圓呈鋸齒狀的圓管形；銷(xiāo)孔耐磨層與基體結(jié)合面為鋸齒形；鉤齒與基體的結(jié)合面為鋸齒形。

本發(fā)明提出的具有新型耐磨層結(jié)構(gòu)的核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉤爪的激光沉積制造方法，包括如下步驟：

S1：建立鉤爪毛坯三維數(shù)字模型；

S2：制定鉤爪激光沉積制造方案，并對(duì)數(shù)模進(jìn)行切片和激光掃描路徑規(guī)劃；

S3：設(shè)定激光沉積制造參數(shù)并編制工藝控制程序；

S4：完成激光沉積制造前準(zhǔn)備工作；

S5：按照設(shè)定的程序進(jìn)行激光沉積制造；

S6：將鉤爪毛坯從基板切割分離然，后進(jìn)行熱處理；

S7：對(duì)熱處理后的鉤爪毛坯進(jìn)行機(jī)加工，獲得鉤爪成品。

本發(fā)明所述外圓呈鋸齒狀的圓管形鉤爪銷(xiāo)孔區(qū)耐磨層，其特征是：圓管外直徑不小于10.5mm，不大于19.0mm。

本發(fā)明所述鉤爪激光增材制造方法S1步驟，其特征在于：鉤爪毛坯銷(xiāo)孔處保留直徑介于2mm~4mm的孔。

本發(fā)明所述鉤爪激光沉積制造方法S2步驟，其特征在于：

S2-1：采用鉤爪毛坯以鉤齒面中心法線(xiàn)與其軸線(xiàn)所在平面呈水平的側(cè)向平放方式生長(zhǎng)；

S2-2：將鉤爪毛坯數(shù)模進(jìn)行切片；

S2-3：對(duì)切片進(jìn)行分區(qū)，并規(guī)劃每個(gè)分區(qū)的激光掃描路徑；

S2-4：編制鉤爪毛坯切片和激光沉積制造程序文件。

本發(fā)明所述激光沉積制造鉤爪毛坯S3步驟設(shè)定激光沉積制造參數(shù)，其特征在于：激光光斑直徑為φ2mm~φ6mm，激光功率為1kw~5Kw，激光掃描速度3mm/s~30mm/s，激光掃描搭接率為30%~50%，切片層厚為0.5mm~2.0mm。

本發(fā)明所述激光沉積制造鉤爪毛坯S4步驟，其特征在于：

S4-1：對(duì)基材去油污，表面打磨去除氧化皮，然后清洗烘干；

S4-2：將基材放置到氬氣氛保護(hù)的激光沉積成形倉(cāng)的工作平臺(tái)上并固定，調(diào)整送粉器到基材表面的距離，并設(shè)定激光掃描的起點(diǎn)和終點(diǎn)；

S4-3：將激光沉積制造鉤爪毛坯用原材料粉末裝入送粉器；

S4-4：進(jìn)行激光沉積制造程序預(yù)運(yùn)行，檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行準(zhǔn)確性和程序運(yùn)行的合理性；

本發(fā)明所述激光沉積制造鉤爪毛坯S6步驟的熱處理，其特征在于：熱處理溫度為800℃~1075℃，冷卻方式為隨爐冷卻。

本發(fā)明所述S7步驟的機(jī)加工，其特征在于：

S7-1：基準(zhǔn)面加工——銑加工鉤爪毛坯的沉積面頂面和底部切割面成為加工基準(zhǔn)面；

S7-2：銷(xiāo)孔軸心定位——將下銷(xiāo)孔圓形耐磨區(qū)圓心位置定位為銷(xiāo)孔軸心，再按照尺寸要求在上銷(xiāo)孔圓形耐磨區(qū)圓心位置定位上銷(xiāo)孔軸心；

S7-3：打孔——以定好的軸心在銷(xiāo)孔耐磨層區(qū)進(jìn)行銑孔；

S7-4：然后以上、下銷(xiāo)孔軸心為基準(zhǔn)編制數(shù)控加工程序，完成鉤爪的機(jī)加工。

本發(fā)明所述S2-3數(shù)模切片，其特征在于：銷(xiāo)孔層切片平面內(nèi)至少分為四個(gè)掃描分區(qū)——基體區(qū)、下銷(xiāo)孔耐磨材料區(qū)和上銷(xiāo)孔部耐磨材料區(qū)；上下銷(xiāo)孔耐磨材料區(qū)是以鉤爪銷(xiāo)孔軸心為中心的圓形；該圓形直徑介于10.5mm~19mm之間；相鄰兩層切片的圓形耐磨材料區(qū)直徑相差2mm~4mm。

本發(fā)明所述S2-4激光掃描路徑規(guī)劃，其特征在于：銷(xiāo)孔耐磨材料區(qū)激光掃描路徑為圓形軌跡；相鄰兩層切片基體區(qū)的激光掃描路徑可以相同，也可以呈一定角度，如90°。

本發(fā)明所述S4-1步驟的基材，其特征在于：基材為不銹鋼，如12Cr17Mn6Ni5N，12Cr18Ni9，Y12Cr18Ni9，Y12Cr18Ni9Cu3，06Cr19Ni10，00Cr18Ni9N。

本發(fā)明所述S4-3激光沉積制造鉤爪毛坯原材料粉末，其特征在于：鉤爪基體原材料粉末為00Cr18Ni9N控氮奧斯體不銹鋼；耐磨層原材料粉末為Stellite 6鈷基合金。

本發(fā)明所述S4-3送粉器，其特征在于：送粉器至少擁有兩個(gè)密封的送粉倉(cāng)。

本發(fā)明所述00Cr18Ni9N控氮奧斯體不銹鋼粉末，其特征在于：該材質(zhì)粉末的制造方法為旋轉(zhuǎn)電極法或者氣體霧化法。

本發(fā)明所述Stellite 6鈷基合金粉末，其特征在于：該材質(zhì)粉末的制造方法為旋轉(zhuǎn)電極法或者氣體霧化法。

本發(fā)明提供的鉤爪具有晶粒細(xì)小，力學(xué)性能好，耐磨層硬度均勻可控，殘余應(yīng)力小等優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明提供的激光沉積制造方法與傳統(tǒng)手工氧乙炔堆焊工藝依賴(lài)操作工人不同，生產(chǎn)過(guò)程全自動(dòng)控制，激光沉積制造系統(tǒng)全封閉，不受外界環(huán)境和操作人員技術(shù)水平和工作狀態(tài)的影響，生產(chǎn)成品率高，具有產(chǎn)品批量化生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

附圖和實(shí)施例可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，附圖如下：

圖1氧乙炔堆焊鉤爪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2氧乙炔堆焊鉤爪下銷(xiāo)孔耐磨層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3氧乙炔堆焊鉤爪鉤齒與基體結(jié)合面示意圖；

圖4激光沉積制造鉤爪結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5激光沉積制造鉤爪下銷(xiāo)孔耐磨層結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6激光沉積制造鉤爪鉤齒與基體結(jié)合面示意圖；

圖7 耐磨材料與基體的鋸齒狀結(jié)合面；

圖8激光沉積制造鉤爪毛坯結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9 激光沉積制造鉤爪毛坯銷(xiāo)孔層切片示意圖；

圖10 激光沉積制造鉤爪毛坯銷(xiāo)孔層切片激光掃描路徑規(guī)劃圖；

圖11激光沉積Stellite 6熱處理硬度-溫度曲線(xiàn)；

圖12激光沉積控氮奧氏體不銹鋼熱處理硬度-溫度曲線(xiàn)；

圖13激光沉積制造鉤爪毛坯機(jī)加工銷(xiāo)孔軸心定位示意圖。

編號(hào)說(shuō)明：1——氧乙炔堆焊鉤爪基體，2——氧乙炔堆焊鉤爪下銷(xiāo)孔及其耐磨層，3——氧乙炔堆焊鉤爪上銷(xiāo)孔及其耐磨層，4——氧乙炔堆焊鉤爪鉤齒耐磨層；5——激光沉積鉤爪基體，6——激光沉積鉤爪下銷(xiāo)孔及其耐磨層，7——激光沉積鉤爪上銷(xiāo)孔及其耐磨層，8——激光沉積鉤爪鉤齒耐磨層；9——激光沉積制造鉤爪毛坯下銷(xiāo)孔軸心，10——激光沉積制造鉤爪毛坯上銷(xiāo)孔軸心。

具體實(shí)施方式

氧乙炔堆焊鉤爪的制造方法是：采用00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼鍛棒機(jī)加工成鉤爪基體1，在基體上加工銷(xiāo)孔；其中下銷(xiāo)孔2加工成帶有一定傾角的對(duì)稱(chēng)錐形孔，如圖2所示；鉤齒面銑加工出凹槽面，如圖3所示；然后再用Stellite 6鈷基合金焊絲進(jìn)行氧乙炔堆焊銷(xiāo)孔耐磨層2和3，在鉤齒面堆焊鉤齒4；然后對(duì)毛坯進(jìn)行退火處理，最后進(jìn)行成品機(jī)加工。該工藝的難點(diǎn)之一是銷(xiāo)孔內(nèi)耐磨層的堆焊。鉤爪的銷(xiāo)孔是一種小直徑深孔，在該孔內(nèi)主要依靠手工操作進(jìn)行堆焊。Stellite 6鈷基合金雖然具有良好的耐磨性，但卻是一種殘余應(yīng)力敏感材料，耐磨層與基體控氮奧氏體不銹鋼的結(jié)合面由于殘余應(yīng)力的存在極易開(kāi)裂；且手工堆焊時(shí)，操作人員的技術(shù)水平和工作狀態(tài)會(huì)影響耐磨層的滲碳量，導(dǎo)致耐磨硬度超標(biāo)且分布不均勻；因此該工藝對(duì)操作人員的依賴(lài)性較強(qiáng)，工藝穩(wěn)定性極差。

激光增材制造技術(shù)是將三維構(gòu)件分解為二維平面圖形，再利用激光數(shù)字化加工系統(tǒng)將粉末快速熔化成形二維圖形結(jié)構(gòu)，逐層堆積制造產(chǎn)品的一種全新的制造工藝，激光沉積制造技術(shù)是激光增材制造技術(shù)中的一種。本發(fā)明利用激光沉積制造技術(shù)制造鉤爪的步驟包括：

a、建立鉤爪毛坯三維數(shù)字模型；

b、制定鉤爪激光沉積制造方案，并對(duì)數(shù)模進(jìn)行切片和激光掃描路徑規(guī)劃；

c、設(shè)定激光沉積制造參數(shù)，編制激光沉積制造工藝控制程序；

d、完成激光沉積制造前準(zhǔn)備工作；

e、按照工藝程序文件進(jìn)行激光沉積制造；

f、將鉤爪毛坯從基板上切割分離，然后進(jìn)行熱處理；

g、對(duì)熱處理后的鉤爪毛坯進(jìn)行粗加工并進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)；

h、對(duì)無(wú)損檢測(cè)合格的鉤爪毛坯進(jìn)行精加工，制造成品鉤爪；

I、對(duì)成品鉤爪進(jìn)行尺寸和外觀(guān)檢驗(yàn)。

下面以實(shí)例介紹每一步驟的具體方式：

a、建立鉤爪毛坯數(shù)字模型

根據(jù)鉤爪成品數(shù)字模型，首先設(shè)計(jì)鉤爪機(jī)加工坯料數(shù)字模型；再根據(jù)激光沉積工藝特征和內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)要求，各個(gè)加工面都增加加工余量，從而獲得激光沉積制造鉤爪毛坯的數(shù)值模型；

本發(fā)明中鉤爪毛坯銷(xiāo)孔直徑分別是2mm，3mm和4mm。銷(xiāo)孔耐磨層外圓呈鋸齒狀的圓管形耐磨層齒根截面圓直徑大于銷(xiāo)孔直徑，小于鉤爪側(cè)面的寬度19mm。本發(fā)明耐磨區(qū)分別采用直徑10.5mm，14mm和19mm，齒間距分別為0.5mm、1mm、1.5mm和2.0mm進(jìn)行了設(shè)計(jì)制造。

b、制定鉤爪激光沉積制造方案，并對(duì)數(shù)模進(jìn)行切片和激光掃描路徑規(guī)劃

根據(jù)毛坯的三維數(shù)值模型結(jié)構(gòu)和激光沉積制造工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)毛坯的成形方案。根據(jù)鉤爪毛坯呈L形的特點(diǎn)，本發(fā)明采用鉤齒面中心法線(xiàn)與其軸線(xiàn)所在平面呈水平的側(cè)向平放，沿箭頭所指豎直方向逐層堆積生長(zhǎng)的成形方案，如圖8所示；

按照該方案進(jìn)行切片時(shí)，鉤爪切片平面內(nèi)結(jié)構(gòu)將完全相同，如圖9所示。每個(gè)切片分為四個(gè)區(qū)域：基體5、下銷(xiāo)孔耐磨材料區(qū)6、上銷(xiāo)孔耐磨材料區(qū)7和鉤齒區(qū)8。相鄰兩層切片的銷(xiāo)孔耐磨材料區(qū)直徑大小相差2mm~4mm，使耐磨材料區(qū)與基體形成鋸齒狀連接，如圖7所示；

對(duì)切片進(jìn)行激光掃描路徑規(guī)劃。為了降低和消減應(yīng)力累積，一般要求相鄰兩層的激光掃描路徑要成一定角度。本發(fā)明中，相鄰兩層切片的激光掃描路徑呈90°垂直；銷(xiāo)孔耐磨材料區(qū)激光掃描路徑為圓形軌跡，如圖10所示，圖10（a）和圖10（b）是相鄰兩個(gè)切片的激光掃描路徑規(guī)劃；此時(shí)需要設(shè)定掃描間距，即激光掃描搭接率，本發(fā)明搭接率為30%~50%之間。

c、設(shè)定激光沉積制造參數(shù)并編制激光沉積制造工藝控制程序

通過(guò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)獲得優(yōu)化的00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼和Stellite 6鈷基合金的激光沉積制造工藝參數(shù)。本發(fā)明優(yōu)化了三種激光工藝參數(shù)如表1所示：

表1 鉤爪激光沉積制造工藝參數(shù)表

根據(jù)工藝參數(shù)和切片掃描路徑，編制激光沉積制造工藝控制程序。

d、完成激光沉積制造前準(zhǔn)備工作

激光沉積制造前的準(zhǔn)備工作，分為四個(gè)方面：第一步，基材準(zhǔn)備；第二步，工作臺(tái)準(zhǔn)備；第三步，原材料準(zhǔn)備；最后是程序預(yù)運(yùn)行；

首先是基材準(zhǔn)備。由于激光沉積的是控氮奧氏體不銹鋼，首選基材就是控氮奧氏體不銹鋼板材?？紤]到成本，可以其他不銹鋼代替，如12Cr17Mn6Ni5N（201牌號(hào)），12Cr18Mn9Ni5N（202牌號(hào)），12Cr18Ni9（302牌號(hào)），Y12Cr18Ni9（303牌號(hào)），06Cr19Ni10（304牌號(hào)）等。本發(fā)明采用的是06Cr19Ni10中厚板，厚度30mm；

將基材清洗除油除銹，在烘干爐內(nèi)加熱烘干，烘干溫度150℃，保溫60min。然后對(duì)基材棱角打磨去除毛刺，表面打磨光亮清除氧化皮；

第二步，工作臺(tái)準(zhǔn)備。將烘干并打磨好的基材放置到激光沉積成形倉(cāng)內(nèi)的工作平臺(tái)上并用夾具固定，該成形倉(cāng)內(nèi)充滿(mǎn)氬氣。調(diào)整激光沉積成形同軸送粉器到基材表面的距離，確保基材沉積面在激光焦點(diǎn)范圍內(nèi)。設(shè)定送粉器在基材上掃描的起點(diǎn)和終點(diǎn)，限定掃描范圍。最后確認(rèn)成形倉(cāng)內(nèi)的氧含量，只有低于50ppm時(shí)才能開(kāi)始激光沉積制造；

第三步，原材料準(zhǔn)備。本發(fā)明所用原材料為00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼粉末和Stellite 6鈷基合金粉末。00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼粉末采用旋轉(zhuǎn)電極工藝制備，化學(xué)成分符合RCC-M標(biāo)準(zhǔn)，粒度為-60目~200目。Stellite 6鈷基合金粉末為氣體霧化法制備的堆焊粉末，化學(xué)成分符合AWS A5.21標(biāo)準(zhǔn)，粉末粒度-100目~320目；

將粉末裝入激光沉積數(shù)控系統(tǒng)的送粉器中，該送粉器至少具有兩個(gè)送粉倉(cāng)，可以實(shí)現(xiàn)至少兩種粉末材料的同時(shí)激光沉積制造。本發(fā)明所用送粉器為載氣式送粉器，保護(hù)氣體為高純氬氣，擁有三個(gè)送粉倉(cāng)，可以實(shí)現(xiàn)三種粉末材料的同時(shí)激光沉積。

第四步，程序預(yù)運(yùn)行。在完成上述準(zhǔn)備工作后，在不打開(kāi)激光的條件下，運(yùn)行工藝控制的程序，檢驗(yàn)數(shù)控程序、機(jī)床、保護(hù)氣和送粉器等各設(shè)備運(yùn)行的準(zhǔn)確性、完整性和可靠性，確保鉤爪制造過(guò)程的穩(wěn)定可控。如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即修正程序或者設(shè)備，然后再進(jìn)行預(yù)運(yùn)行，直到確認(rèn)無(wú)任何異常為止。

e、按照設(shè)定的程序文件進(jìn)行激光沉積制造

本發(fā)明按照表1的激光工藝參數(shù)編制的工藝控制程序分別進(jìn)行了鉤爪毛坯的激光沉積制造。激光沉積制造過(guò)程中，注意觀(guān)察成形質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)異常要即時(shí)調(diào)整工藝，確保激光沉積過(guò)程的順利進(jìn)行。

f、將鉤爪毛坯從基板上切割分離，然后進(jìn)行熱處理

激光沉積制造技術(shù)由于是高能束瞬態(tài)加熱熔化與非穩(wěn)態(tài)凝固成形，其殘余應(yīng)力較大，必須進(jìn)行去應(yīng)力退火。

對(duì)激光沉積00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼和Stellite 6進(jìn)行熱處理實(shí)驗(yàn)，獲得兩者的溫度—硬度曲線(xiàn)，如圖11和圖12所示，圖11為激光沉積Stellite 6硬度—溫度曲線(xiàn)，圖12為激光沉積00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼硬度-溫度曲線(xiàn)。根據(jù)硬度-溫度曲線(xiàn)，本發(fā)明優(yōu)選確定的鉤爪毛坯的熱處理溫度為800℃~1075℃。根據(jù)選擇的溫度，分別進(jìn)行保溫30min，45min，60min，75min和90min對(duì)比。

對(duì)經(jīng)過(guò)熱處理后的00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼和Stellite 6鈷基合金進(jìn)行拉伸性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示：

表2 熱處理后激光沉積00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼和Stellite 6鈷基合金力學(xué)性能

可以看出，激光沉積制造的Stellite 6鈷基合金和00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼，無(wú)論是激光沉積態(tài)還是熱處理后，其綜合力學(xué)性能都高于RCC-M標(biāo)準(zhǔn)；

根據(jù)上述拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本發(fā)明優(yōu)選的鉤爪熱處理工藝為：熱處理溫度：800℃~1075℃，保溫時(shí)間45min~75min，冷卻方式為隨爐緩慢冷卻。

g、對(duì)熱處理后的鉤爪毛坯進(jìn)行粗加工并進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)

對(duì)完成熱處理的鉤爪毛坯進(jìn)行機(jī)加工，首先加工鉤爪成形頂面和底面（鉤爪兩個(gè)側(cè)面）成基準(zhǔn)面，獲得平整光潔的表面，表面粗糙度≤1.6μm。然后對(duì)其進(jìn)行水浸超聲波C-scan檢驗(yàn)，確認(rèn)毛坯內(nèi)部質(zhì)量。在鉤齒區(qū)8、下銷(xiāo)孔區(qū)6和上銷(xiāo)孔區(qū)7測(cè)試Stellite 6耐磨層的洛氏硬度，每個(gè)區(qū)測(cè)試不少于3個(gè)點(diǎn)。本發(fā)明中，三個(gè)區(qū)域的Stellite 6洛氏硬度相同，為HRC43±2。

h、對(duì)無(wú)損檢測(cè)合格的鉤爪毛坯進(jìn)行機(jī)加工，獲得鉤爪成品

對(duì)檢驗(yàn)合格的鉤爪毛坯進(jìn)行精加工。首先加工鉤爪的兩個(gè)側(cè)面成為加工基準(zhǔn)面，加工時(shí)需要確保兩個(gè)側(cè)面與耐磨層結(jié)合面垂直，然后在該基準(zhǔn)面下部Stellite 6區(qū)域6定位下銷(xiāo)孔軸心9，然后以軸心9為基點(diǎn)，在上部的Stellite 6區(qū)域7定位上銷(xiāo)孔軸心10，理論上軸心10也應(yīng)該是區(qū)域7圓形的圓心，但實(shí)際中會(huì)有偏差，如圖13所示。編制數(shù)控加工程序，分別以軸心9和軸心10為基準(zhǔn)，完成打孔和成品機(jī)加工。

I、對(duì)鉤爪進(jìn)行尺寸和外觀(guān)檢驗(yàn)

利用高精度三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x對(duì)鉤爪成品進(jìn)行尺寸檢驗(yàn)。利用粗超度儀測(cè)試各加工面的粗糙度。利用滲透法檢驗(yàn)成品鉤爪是否存在裂紋。在高亮度環(huán)境下目視檢驗(yàn)鉤爪外觀(guān)的完整性。目視檢測(cè)時(shí)，鉤爪表面不允許有任何的凹坑、開(kāi)裂、裂紋、未熔合和夾渣。液態(tài)滲透檢驗(yàn)時(shí)，不允許在耐磨區(qū)和界面上有任何線(xiàn)性顯示（長(zhǎng)為寬的3 倍）；不允許有大于1.5mm 圓形顯示，如果最終機(jī)加工后要求的最小厚度小于1.5mm，圓形顯示的最大允許尺寸為該厚度；允許有一個(gè)液體滲透顯示。

經(jīng)過(guò)上述步驟制造的鉤爪可完全滿(mǎn)足核電站控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)鉤爪的使用要求。通過(guò)超聲無(wú)損檢測(cè)和滲透檢驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)任何超標(biāo)缺陷，耐磨層硬度HRC43±2，符合產(chǎn)品技術(shù)要求，且比氧乙炔堆焊鉤爪耐磨層硬度更均勻。本方法制造的鉤爪，激光沉積00Cr18Ni9N控氮奧氏體不銹鋼基體具有比氧乙炔堆焊鉤爪基體具有更好的綜合力學(xué)性能。本發(fā)明生產(chǎn)過(guò)程完全自動(dòng)控制，制造過(guò)程和質(zhì)量不受操作人員影響，適合批量生產(chǎn)，可以完全替代氧乙炔堆焊鉤爪。