CN102166702A - 活塞杆的激光熔敷修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了活塞杆的激光熔敷修复方法，这种工艺是这样实现的：在活塞杆的工作表面用车床车去0.5～2mm本体金属疲劳层，装夹好工件后，以线速度为400～700mm/min转动工件，用丙酮清洗掉表面油污杂质，把工件加热到40～100℃，以功率3.5KW、带宽3mm的激光熔敷一层不锈钢作为抗磨抗蚀表面层，最后对激光熔敷层进行机械加工达到活塞杆的使用尺寸规格。本发明的优点不仅实现了对旧液压油缸活塞杆的修复，减少备件的报废率，节省生产成本，而且可使修复的液压油缸活塞杆具有更长的使用寿命和更平衡的运行性能，避免了活塞杆在工作表面由于缺冷却润滑油或异物进入缸内引起活塞杆面拉毛，液压油泄漏等使用问题。
Description
技术领域
本发明涉及机械装备领域的液压油缸，特别涉及液压油缸活塞杆的修复工艺。
背景技术
活塞杆是液压传动油缸的主要组成部分，也是液压传动油缸中的把液压油的压力转换成传动力输出的承载部件。在液压油的压力作用下，活塞杆在油缸内作频繁地往复直线运动，一旦出现缺冷却润滑油或灰尘等异物进入缸内时，将引起活塞杆面拉毛，液压油泄漏，使油缸的运动精度和力的转换效率降低，甚至使油缸报废，导致整个机械系统停工停产。
目前活塞杆一般需要经过十几道复杂的热处理工作和机加工工艺制造，由于制造工艺程序复杂，生产成本较高，一旦报废将造成很大浪费，若能在普通活塞杆表面，特别是工作表面进行修复处理，将能实现废旧活塞杆的再利用，减少企业备品备件损耗，使广大液压油缸应用企业实现节能降耗生产。
专利[ZL02133205.3]发明了一种活塞杆表面陶瓷硬化处理方法，通过陶瓷喷涂处理使活塞杆寿命大为提高。专利[CN101580926]公开了一种用盐浴热处理工艺提高活塞杆表面硬度和耐磨性的方法。专利[CN2859104]公开了一种活塞杆表面热喷涂陶瓷涂层的工艺。以上专利都是制备新活塞杆的工艺，而不是对旧活塞杆进行修复。另外，用热喷涂方式喷涂的陶瓷涂层与基体处于物理接合，接合力低容易脱落，而通过热处理工艺，只能少量提升活塞杆的表面硬度和耐磨性，而且工艺繁琐，质量不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废旧液压油缸活塞杆的修复工艺，该工艺是用激光熔敷技术在废旧普通活塞杆的工作表面，复合一层不锈钢，不仅恢复活塞杆的使用尺寸规格，而且还能提高局部的抗磨性和抗腐蚀性，具有比新的活塞杆更长的使用寿命，其工艺简单，参数可控性强，既保持了活塞杆的整体强度，又有局部的抗磨性和抗腐蚀性，使活塞杆不会因为局部磨损和腐蚀导致过早地报废更换，可有效提高液压油缸运行寿命，稳定液压油缸的运行精度和输出功率。
本发明的技术解决方案是这样实现的：活塞杆的激光熔敷修复方法，其特征在于，在液压油缸旧活塞杆的工作表面激光熔敷不锈钢复合层，实现对活塞杆的修复再利用，具体工艺步骤为：
在液压油缸芯活塞杆的工作表面用车床车去0.5～2mm本体金属疲劳层；
装夹好液压油缸活塞杆，转动夹具；
在活塞杆的工作表面浇丙酮清洗掉油污杂质；
把工件加热到40～100℃；
输送不锈钢粉料到活塞杆的工作表面；
在活塞杆的工作表面用激光熔化不锈钢粉料获得表面不锈钢复合层；
机械加工出活塞杆尺寸及粗糙度。
液压油缸活塞杆夹具转动线速度为400～700mm/min。
不锈钢粉料是马氏体不锈钢或双相不锈钢中的一种，粒度为100～300目。
表面不锈钢复合层厚度为1～4mm。
激光熔敷功率3.5KW，带宽3mm。
本发明在活塞杆的工作表面用车床车去0.5～2mm本体金属疲劳层，装夹好工件后，以线速度为400～700mm/min转动工件，用丙酮清洗掉表面油污杂质，把工件加热到40～100℃，以功率3.5KW、带宽3mm的激光熔敷一层不锈钢作为抗磨抗蚀表面层，最后对激光熔敷层进行机械加工达到活塞杆的使用尺寸规格。本发明的优点不仅实现了对旧液压油缸活塞杆的修复，减少备件的报废率，节省生产成本，而且可使修复的液压油缸活塞杆具有更长的使用寿命和更平衡的运行性能，避免了活塞杆在工作表面由于缺冷却润滑油或异物进入缸内引起活塞杆面拉毛，液压油泄漏等使用问题。
本发明具有以下优点：
1、废旧液压油缸活塞杆的本体材料不变，仅在受磨损和腐蚀的工作表面进行复合修复，在不增加很多生产成本的前提下，实现了活塞杆的修复延寿，减少企业的备件成本和损耗。
2、采用激光熔敷技术，由于能量密度集中，把3.5KW的功率直接作用在3mm直径的光斑范围内，使不锈钢粉料瞬间熔化并与下面的金属实现冶金结合，具有很高的界面结合强度，又在下面整体金属的激冷作用，使凝固组织致密细小。
3、在废旧活塞杆的本体上复合了马氏体不锈钢或双相不锈钢，不仅使导致活塞杆报废的工作表面具有更好的耐腐蚀性，而且可以避免腐蚀和磨损的交互作用，减少材料的磨损量，更大程度上延长活塞杆的使用寿命。
附图说明
以下结合图1和图2对本发明进一步详细说明，但本发明不限于此实施例。
图1是经过激光熔敷修复液压油缸活塞杆剖视图；
图2是活塞杆的激光熔敷修复工艺流程图。
具体实施方式
在旧活塞杆的工作表面用车床车去0.5～2mm本体金属疲劳层，把液压油缸活塞杆装到夹具上，转动夹具，在夹具转运过程中，用喷灯、煤气炉等常规加热装置把活塞杆加热到40～100℃，活塞杆的工作表面用丙酮清洗掉油污杂质，输送不锈钢粉料到活塞杆的工作表面，用激光照射不锈钢粉料，使在活塞杆的工作表面熔敷一层不锈钢表面层，最后机械加工出活塞杆尺寸及粗糙度到使用尺寸规格。
在上述技术方案中，液压油缸活塞杆夹具转动线速度为400～700mm/min。
在上述技术方案中，不锈钢粉料是奥氏体不锈或马氏体不锈钢或双相不锈钢中的一种，粒度为100～300目。
在上述技术方案中，表面不锈钢复合层厚度为1～4mm。
在上述技术方案中，激光熔敷功率3.5KW，带宽3mm。
实施例1：修复汽轮机同步器活塞杆。
1)在废旧液压油缸活塞杆(1)的工作表面用车床车去1mm本体金属疲劳层；
2)把活塞杆(1)装上夹具，以线速度600mm/min转动夹具；
3)在活塞杆(1)的工作表面浇丙酮清洗掉油污杂质；
4)用酒精喷灯加热活塞杆(1)到60℃；
5)输送马氏体不锈钢粉料到活塞杆(1)的工作表面；
6)以功率3.5KW，带宽3mm的激光照射马氏体不锈钢粉料使其熔化，熔敷3mm厚度不锈钢表面层(2)；
7)从夹具上取下活塞杆，机械加工出活塞杆尺寸及粗糙度达到使用尺寸规格。
8)，机械加工出缸套尺寸及粗糙度达到使用尺寸规格。
实施例2：
1.在废旧液压油缸缸套1的工作表面用车床车去2mm本体金属疲劳层；
2.把缸套1装上夹具，以线速度700mm/min转动夹具；
3.在缸套1的工作表面浇丙酮清洗掉油污杂质；
4.用酒精喷灯加热缸套1到100℃；
5.输送马氏体不锈钢粉料到缸套1的工作表面；
6.以功率3.5KW，带宽3mm的激光照射马氏体不锈钢粉料使其熔化，熔敷7.3mm厚度不锈钢表面层2；
7.从夹具上取下缸套，机械加工出缸套尺寸及粗糙度达到使用尺寸规格。
实施例3：
(1).在废旧液压油缸缸套1的工作表面用车床车去0.5mm本体金属疲劳层；
(2).把缸套1装上夹具，以线速度400mm/min转动夹具；
(3.)在缸套1的工作表面浇丙酮清洗掉油污杂质；
(4).用酒精喷灯加热缸套1到40℃；
(5).输送马氏体不锈钢粉料到缸套1的工作表面；
(6).以功率3.5KW，带宽3mm的激光照射马氏体不锈钢粉料使其熔化，熔敷7.3mm厚度不锈钢表面层2；
(7).从夹具上取下缸套，机械加工出缸套尺寸及粗糙度达到使用尺寸规格。
Claims (5)
1.活塞杆的激光熔敷修复方法，其特征在于，在液压油缸旧活塞杆的工作表面激光熔敷不锈钢复合层，实现对活塞杆的修复再利用，具体工艺步骤为：
1)在液压油缸芯活塞杆的工作表面用车床车去0.5～2mm本体金属疲劳层；
2)装夹好液压油缸活塞杆，转动夹具；
3)在活塞杆的工作表面浇丙酮清洗掉油污杂质；
4)把工件加热到40～100℃；
5)输送不锈钢粉料到活塞杆的工作表面；
6)在活塞杆的工作表面用激光熔化不锈钢粉料获得表面不锈钢复合层；
7)机械加工出活塞杆尺寸及粗糙度。
2.根据权利要求1所述的活塞杆的激光熔敷修复方法，其特征在于：液压油缸活塞杆夹具转动线速度为400～700mm/min。
3.根据权利要求1所述的活塞杆的激光熔敷修复方法，其特征在于：不锈钢粉料是马氏体不锈钢或双相不锈钢中的一种，粒度为100～300目。
4.根据权利要求1所述的活塞杆的激光熔敷修复方法，其特征在于：表面不锈钢复合层厚度为1～4mm。
5.根据权利要求1所述的活塞杆的激光熔敷修复方法，其特征在于：激光熔敷功率3.5KW，带宽3mm。
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