合金粉末激光熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種耐磨耐腐蝕合金表面覆層的液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿，活塞桿表面使用激光器作為能量源，合金材料粉末作為加工材料，熔覆形成耐磨耐腐蝕合金熔覆層。熔覆層金屬晶體細(xì)致縱向排列的非常致密，使熔覆層堅(jiān)硬、耐蝕、耐磨，并且可以達(dá)到低稀釋率低熱影響的突出效果。熔覆層與基材呈冶金融合，強(qiáng)度非常高。熔覆層可為單層也可多層疊加，熔覆完成后熔覆層厚度為0.2mm至10mm。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了活塞桿表面耐磨耐腐蝕防護(hù)層的柔性化制造，生產(chǎn)周期短，加工效率高。表面材料限制少，適用范圍廣。獲得的耐磨耐腐蝕合金激光熔覆活塞桿表面無氧化影響、無熱應(yīng)力變形，具有較高的綜合機(jī)械性能，與基材結(jié)合強(qiáng)度好，抗磨抗腐蝕性能優(yōu)異。
【專利說明】 合金粉末激光熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，提供了一種耐磨耐腐蝕合金表面覆層的液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓啟閉機(jī)及其成套設(shè)備是水利水電工程的關(guān)鍵設(shè)備之一，提供優(yōu)質(zhì)、耐用、適合我國國情的液壓啟閉機(jī)及其成套設(shè)備是水利水電工程長期以來需要解決的問題。液壓缸活塞桿作為關(guān)鍵運(yùn)動(dòng)的受力部件，決定了整個(gè)液壓成套設(shè)備的壽命及水利水電工程的安全使用。液壓啟閉機(jī)長期工作在水利工程環(huán)境下，活塞桿極易銹蝕。
[0003]目前，液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿的表面防銹蝕技術(shù)主要有:整體不銹鋼、表面鍍鉻、表面噴涂陶瓷。
[0004]整體不銹鋼活塞桿價(jià)格昂貴，表面機(jī)械性能差。
[0005]傳統(tǒng)的碳鋼活塞桿鍍鉻處理方法結(jié)合強(qiáng)度低壽命短，銹蝕抵抗能力弱，難以滿足水利工程的長期穩(wěn)定運(yùn)行要求。并且，高能耗高污染的電鍍方案對環(huán)境保護(hù)相當(dāng)不利。
[0006]現(xiàn)有的活塞桿表面陶瓷噴涂周期長成本高，使用適應(yīng)范圍也比較窄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)方案存在的問題，提供了一種耐磨耐腐蝕合金表面覆層的液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿。
[0008]使用激光器作為能量源，照射活塞桿基材表面形成熔池，同時(shí)耐磨耐腐蝕合金材料粉末由送粉器通過送粉管路到達(dá)同軸或旁軸熔覆頭進(jìn)入熔融區(qū)域熔融沉積，在活塞桿基材表面形成耐磨耐腐蝕合金熔覆層。熔覆層金屬晶體細(xì)致縱向排列的非常致密，使熔覆層堅(jiān)硬、耐蝕、耐磨，并且可以達(dá)到低稀釋率低熱影響的突出效果。熔覆層與基材呈冶金融合，強(qiáng)度非常高。
[0009]熔覆原理如圖1所示。
[0010]本發(fā)明所使用的設(shè)備包括激光器、送粉器、熔覆頭、機(jī)器人、回轉(zhuǎn)機(jī)床及導(dǎo)軌。設(shè)備布局如圖1所示。
[0011]本發(fā)明技術(shù)方案如下步驟:
[0012]選材:選擇碳鋼或高強(qiáng)度合金鋼作為活塞桿的基材，選擇粒度在5 μ m至200 μ m的耐磨耐腐蝕合金粉末，使用工業(yè)純度氬氣或氦氣作為保護(hù)氣體及送粉氣體。
[0013]備料:將基材車削至所需尺寸，然后進(jìn)行噴砂處理并清潔表面。
[0014]熔覆:使用200W至4000W激光功率照射基材表面，向熔融區(qū)域噴入耐磨耐腐蝕合金粉末，機(jī)器人在導(dǎo)軌上帶動(dòng)熔覆頭移動(dòng)，回轉(zhuǎn)機(jī)床帶動(dòng)活塞桿基材轉(zhuǎn)動(dòng)，是熔池掃描過活塞桿基材表面，生成的條形熔覆層相互疊加形成整體熔覆表面。掃描速度控制在0.2mm/s至50mm/s,保護(hù)氣體流量0.5L/min至15L/min。
[0015]檢驗(yàn):對溶覆表面進(jìn)行著色探傷和超聲探傷。[0016]后加工:車削熔覆表面至所需尺寸后磨削或拋光，也可以直接磨削至所需尺寸。
[0017]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了活塞桿表面耐磨耐腐蝕防護(hù)層的柔性化制造，生產(chǎn)周期短，加工效率高。表面材料限制少，適用范圍廣。獲得的耐磨耐腐蝕合金激光熔覆活塞桿表面無氧化影響、無熱應(yīng)力變形，具有較高的綜合機(jī)械性能，與基材結(jié)合強(qiáng)度好，抗磨抗腐蝕性能優(yōu)異。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1熔覆原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例:
[0020]選擇45#碳鋼作為活塞桿的基材，選擇平均粒度在50 μ m的304不銹鋼合金氣吹粉末，使用工業(yè)純度氬氣作為保護(hù)氣體及送粉氣體。
[0021]將基材車削至直徑99mm，然后進(jìn)行噴砂處理并清潔表面。
[0022]使用1200W激光功率照射基材表面，熔覆頭在基材表面掃描速度控制在2mm/s，保護(hù)氣體流量2L/min,送粉氣體流量0.8L/min。形成0.8mm至0.9mm的304不銹鋼熔覆層。
[0023]對熔覆表面進(jìn)行著色探傷和超聲探傷。
[0024]將熔覆后的活塞桿車削至直徑100mm，然后拋光。
[0025]即獲得熔覆層厚度0.5mm，材料為304不銹鋼的激光熔覆不銹鋼表面活塞桿。
[0026]如上所述僅是本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，單凡是為脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種合金粉末激光熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿，其特征在于:合金粉末激光熔覆形成的活塞桿表面。
2.如權(quán)利要求1所述的合金粉末激光熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿，其特征在于:熔覆層厚度0.2mm至10mm。
3.如權(quán)利要求1所述的合金粉末激光熔覆表面耐磨耐腐蝕液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿，其特征在于:熔覆層多層疊加。
【文檔編號(hào)】F15B15/14GK103671339SQ201210324412
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月5日
【發(fā)明者】張雪楓, 吳建平, 楊陽, 陳駿, 楊新明, 瞿堅(jiān), 蔣永發(fā), 盛強(qiáng), 殷偉明, 汪云云, 王俊, 謝紅琴, 蔣霞 申請人:江蘇晨光盛得液壓設(shè)備有限公司