激光熔覆礦用鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽中板整個表面的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及采煤用中部槽的表面處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光熔覆礦用鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽中板整個表面的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]激光熔敷技術(shù)是在激光束作用下將合金粉末與基體表面迅速加熱并熔化，光束移開后自激冷卻形成稀釋率極低，與基體材料呈冶金結(jié)合的表面涂層，從而顯著改善基體表面耐磨特性的一種表面強化方法。
[0003]激光熔覆目前國內(nèi)主要用于材料表面改性，比如在鋼上熔覆上鈦合金可以使得工件達(dá)到鈦的性能又可以減少工件的價格，另外主要是對產(chǎn)品的表面修復(fù)，如一根曲軸出現(xiàn)了裂痕，在以前是要報廢的，但是用激光熔覆就可以修復(fù)。
[0004]在國內(nèi)對于鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽中板整個表面進(jìn)行熔覆焊接目前還沒有有效手段，由于熔覆面積過大焊接變形難以控制，目前礦用刮板輸送機鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽中板只是對中板表面進(jìn)行各種形式的局部熔覆焊接。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提出一種能夠有效控制激光熔敷焊接中部槽的中板表面時，中板表面變形的激光熔覆礦用鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽中板整個表面的制造方法。
[0006]—種激光熔覆礦用鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽中板整個表面的制造方法，包括以下步驟: 將三件中部槽首尾連接后水平放置在激光平臺上，所述三件中部槽分別為第一約束中部槽、第二熔敷中部槽、第三約束中部槽；
將第二熔敷中部槽的中板的上表面的有效焊接區(qū)域均勻劃分為第一熔敷單區(qū)域、第二熔敷單區(qū)域、第三熔敷單區(qū)域、第四熔敷單區(qū)域、第五熔敷單區(qū)域、第六熔敷單區(qū)域，所述第一熔敷單區(qū)域與第二熔敷單區(qū)域相鄰，第三熔敷單區(qū)域與第四熔敷單區(qū)域相鄰，第五熔敷單區(qū)域與第六熔敷單區(qū)域相鄰，所述第一熔敷單區(qū)域和第二熔敷單區(qū)域位于所述待熔敷中板槽的中板的上表面的中間位置，所述第三熔敷單區(qū)域和第四熔敷單區(qū)域位于第一熔敷單區(qū)域的右側(cè)，第五熔敷單區(qū)域和第六熔敷單區(qū)域位于第二熔敷單區(qū)域的左側(cè)；
調(diào)整激光頭使其正對第二熔敷中部槽的中板的上表面，分別依次對第一熔敷單區(qū)域、第二熔敷單區(qū)域、第三熔敷單區(qū)域、第四熔敷單區(qū)域、第五熔敷單區(qū)域、第六熔敷單區(qū)域熔敷焊接，以完成對第二熔敷中部槽的中板的整個上表面的熔敷焊接。
[0007]—種激光熔覆礦用鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽中板整個表面的制造方法，包括以下步驟: 將三件中部槽首尾連接后水平放置在激光平臺上，所述三件中部槽分別為第一約束中部槽、第二熔敷中部槽、第三約束中部槽；
將第二熔敷中部槽的中板的上表面的有效焊接區(qū)域均勻劃分為第一熔敷單區(qū)域、第二熔敷單區(qū)域、第三熔敷單區(qū)域、第四熔敷單區(qū)域、第五熔敷單區(qū)域、第六熔敷單區(qū)域，所述第一熔敷單區(qū)域與第二熔敷單區(qū)域相鄰，第三熔敷單區(qū)域與第四熔敷單區(qū)域相鄰，第五熔敷單區(qū)域與第六熔敷單區(qū)域相鄰，所述第一熔敷單區(qū)域和第二熔敷單區(qū)域位于所述待熔敷中板槽的中板的上表面的中間位置，所述第三熔敷單區(qū)域和第四熔敷單區(qū)域位于第一熔敷單區(qū)域的右側(cè)，第五熔敷單區(qū)域和第六熔敷單區(qū)域位于第二熔敷單區(qū)域的左側(cè)；
將第一熔敷單區(qū)域再次均勻劃分為第一左側(cè)單區(qū)域、第一右側(cè)單區(qū)域，第二熔敷單區(qū)域再次劃分為第二左側(cè)單區(qū)域、第二右側(cè)單區(qū)域，第三熔敷單區(qū)域再次劃分為第三左側(cè)單區(qū)域、第三右側(cè)單區(qū)域，第四熔敷單區(qū)域再次劃分為第四左側(cè)單區(qū)域、第四右側(cè)單區(qū)域，第五熔敷單區(qū)域再次劃分為第五左側(cè)單區(qū)域、第五右側(cè)單區(qū)域，第六熔敷單區(qū)域再次劃分為第六左側(cè)單區(qū)域、第六右側(cè)單區(qū)域；
調(diào)整激光頭使其正對第二熔敷中部槽的中板的上表面，分別依次對第一熔敷單區(qū)域的第一左側(cè)單區(qū)域、第二熔敷單區(qū)域的第二左側(cè)單區(qū)域、第三熔敷單區(qū)域的第三左側(cè)單區(qū)域、第四熔敷單區(qū)域的第四左側(cè)單區(qū)域、第五熔敷單區(qū)域的第五左側(cè)單區(qū)域、第六熔敷單區(qū)域的第六左側(cè)單區(qū)域熔敷焊接；
再次調(diào)整激光頭分別依次對第一熔敷單區(qū)域的第一右側(cè)單區(qū)域、第二熔敷單區(qū)域的第二右側(cè)單區(qū)域、第三熔敷單區(qū)域的第三右側(cè)單區(qū)域、第四熔敷單區(qū)域的第四右側(cè)單區(qū)域、第五熔敷單區(qū)域的第五右側(cè)單區(qū)域、第六熔敷單區(qū)域的第六右側(cè)單區(qū)域熔敷焊接，以完成第二熔敷中部槽的中板的整個上表面的熔敷焊接。
[0008]采用激光熔覆礦用鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽中板整個表面的制造方法處理中部槽的中板表面時，通過對中板整個表面進(jìn)行合理區(qū)域劃分，然后分別依次對第一熔敷單區(qū)域、第二熔敷單區(qū)域、第三熔敷單區(qū)域、第四熔敷單區(qū)域、第五熔敷單區(qū)域、第六熔敷單區(qū)域焊接熔敷，采用對稱焊接加跳躍式焊接方法，將激光焊接的熱量均勻分散在中板的表面上，避免因熱量集中在某一個區(qū)域而造成的焊接熱量集中、熱應(yīng)力大造成的中板變形。
【附圖說明】
[0009]圖1為第一約束中部槽、第二熔敷中部槽、第三約束中部槽連接示意圖。
[0010]圖2為一種較佳實施方式的第二熔敷中部槽的中板的表面區(qū)域劃分示意圖。
[0011]圖3為另一種較佳實施方式的第二熔敷中部槽的中板的表面區(qū)域劃分示意圖。
[0012]圖4為第二熔敷中部槽的中板的表面熔敷焊接后的示意圖。
[0013]圖中:第一約束中部槽1、第二熔敷中部槽2、中板21、第一熔敷單區(qū)域211、第一左側(cè)單區(qū)域2111、第一右側(cè)單區(qū)域2112、第二熔敷單區(qū)域212、第二左側(cè)單區(qū)域2121、第二右側(cè)單區(qū)域2122、第三熔敷單區(qū)域213、第三左側(cè)單區(qū)域2131、第三右側(cè)單區(qū)域2132、第四熔敷單區(qū)域214、第四左側(cè)單區(qū)域2141、第四右側(cè)單區(qū)域2142、第五熔敷單區(qū)域215、第五左側(cè)單區(qū)域2151、第五右側(cè)單區(qū)域2152、第六熔敷單區(qū)域216、第六左側(cè)單區(qū)域2161、第六右側(cè)單區(qū)域2162、側(cè)板槽幫22、第三約束中部槽3。
【具體實施方式】
[0014]參見圖1、圖2、圖4，激光熔覆礦用鑄焊結(jié)構(gòu)中部槽中板整個表面的制造方法，包括以下步驟:
將三件中部槽首尾連接后水平放置在激光平臺上，三件中部槽分別為第一約束中部槽1、第二熔敷中部槽2、第三約束中部槽3。
[0015]將第二熔敷中部槽2的中板21的上表面的有效焊接區(qū)域均勻劃分為第一熔敷單區(qū)域211、第二熔敷單區(qū)域212、第三熔敷單區(qū)域213、第四熔敷單區(qū)域214、第五熔敷單區(qū)域215、第六熔敷單區(qū)域216，第一熔敷單區(qū)域211與第二熔敷單區(qū)域212相鄰，第三熔敷單區(qū)域213與第四熔敷單區(qū)域214相鄰，第五熔敷單區(qū)域215與第六熔敷單區(qū)域216相鄰，第一熔敷單區(qū)域211和第二熔敷單區(qū)域212位于待熔敷中板槽的中板21的上表面的中間位置，第三熔敷單區(qū)域213和第四熔敷單區(qū)域214位于第一熔敷單區(qū)域211的右側(cè)，第五熔敷單區(qū)域215和第六熔敷單區(qū)域216位于第二熔敷單區(qū)域212左側(cè)。
[0016]調(diào)整激光頭使其正對第二熔敷中部槽的中板21的上表面，分別依次對第一熔敷單區(qū)域211、第二熔敷單區(qū)域212、第三熔敷單區(qū)域213、第四熔敷單區(qū)域214、第五熔敷單區(qū)域215、第六熔敷單區(qū)域216熔敷焊接，以完成對第二熔敷中部槽的中板21的整個上表面的熔敷焊接。調(diào)整激光頭時，包括激光脈沖能量、激光束光斑直徑、頻率、脈沖波形等參數(shù)的調(diào)整，使得發(fā)出的焊接激光的焊道準(zhǔn)確覆蓋第一熔敷單區(qū)域211、第二熔敷單區(qū)域212、第三熔敷單區(qū)域213、第四熔敷單區(qū)域214、第五熔敷單區(qū)域215、第六熔敷單區(qū)域216的區(qū)域。
[0017]在該方法中，第二步驟將中板21的整個表面均勻劃分為多個等間距的單區(qū)域，首先為了合理引導(dǎo)激光頭焊接的位置和路徑，例如先對第一熔敷單區(qū)域211和第二熔敷單區(qū)域212熔敷焊接，在對第三熔敷單區(qū)域213焊接，采用這種對稱式加跳躍式的焊接方法，使得第一熔敷單區(qū)域211和第二熔敷單區(qū)域212有充分的時間散失焊接熱量，避免熱量聚集造成變形，而均勻劃分單區(qū)域還能有效控制第一熔敷單區(qū)域211和第四熔敷單區(qū)域214之間焊接后的間隙、第二熔敷單區(qū)域212和第五熔敷單區(qū)域215的間隙，使得熔敷焊接后的整個表明的焊道疏密程度均勻一致，避免過寬的間隙造成開縫或斷裂的危險。
[0018]需要說明的是，本方法中的單區(qū)域劃分是將中板21的整個表面經(jīng)過合理計算、平均分配劃分出來的，此處的劃分只是標(biāo)識性的標(biāo)注，為了引導(dǎo)激光頭按照標(biāo)識來先后依次有序焊接，對中板表面無任何劃痕或損傷，不會對后續(xù)熔敷焊接造成影響。
[0019]其中，第一熔敷單區(qū)域211、第二熔敷單區(qū)域212、第三熔敷單區(qū)域213、第四熔敷單區(qū)域214、第五熔敷單區(qū)域215、第六熔敷單區(qū)域216的寬度相等。如此使得多個熔敷單區(qū)域熔敷的耐磨層或耐磨條之間的間隙均勻一致。
[0020]進(jìn)一步，第一熔敷單區(qū)域211、第二熔敷單區(qū)域212、第三熔敷單區(qū)域213、第四熔敷單區(qū)域214、第五熔敷單區(qū)域215、第六熔敷單區(qū)域216的寬度為100mm?150mm。因為激光頭發(fā)出的激光焊道的寬度有限，選擇合適的單區(qū)域?qū)挾饶軌虮ＷC激光頭的熱量集中，熔敷焊接效果好。
[0021]進(jìn)一步，在第二步驟中，第三熔敷單區(qū)域213的邊沿距離該中板21與側(cè)板槽幫22的焊縫處距離為10mm?15mm。如此能夠有效避開中板21與側(cè)板槽幫22的焊縫處。同理，第六熔敷單區(qū)域216的邊沿距離該中板21與側(cè)板槽幫22的焊縫處距離為10mm?15mm。中板21的表面的有效焊接區(qū)域就是將中板21兩側(cè)的10mm?15mm的距離減去后剩余的中板的的表面的區(qū)域。
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