CN104164664A

CN104164664A - 一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板

Info

Publication number: CN104164664A
Application number: CN201410355487.5A
Authority: CN
Inventors: 张文军; 刘洋; 田秀德; 李华山; 李玮; 韩勇; 冯立明; 李云鹏; 杨勇
Original assignee: SHANDONG GURUN ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd; RIZHAO PORT GROUP Co Ltd
Current assignee: SHANDONG GURUN ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd; RIZHAO PORT GROUP Co Ltd
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2014-11-26

Abstract

本发明公开了一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，包括基材和熔覆层，其中，基材厚度为5～15mm，由Q235、45、20CrMo等材料制成；熔覆层厚度为0.5～1.5mm，为合金粉体经激光熔覆工艺制得，激光熔池平行间距20～50mm。所述合金粉体选自Fe-Cr、Ni-Cr、Fe-Ni-Cr等二元或三元合金粉体。本发明在普通常用薄钢板上采用激光熔覆工艺，制备得到了高硬度、高耐蚀薄层衬板，其上设有螺栓孔，应用时，通过螺栓与工程机械料斗内壁连接，便于拆装、更换，节约制造成本，延长料斗等易磨损件的使用寿命，降低施工成本。

Description

一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板

技术领域

本发明涉及一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板。

背景技术

我国是工程机械制造和使用大国。据中国工程机械工业协会的最新统计数据显示，当前国内工程机械的市场保有量已超过500万台，到2015年，工程机械年销量将达到100万台以上。工程机械单位价格很高，使用过程中常常因为部分零部件的磨损而导致整机停止使用，尤其是挖掘机的料斗等部件，由于在工作中频繁接触砂砾、地面等导致局部严重磨损，影响整机使用效率。工程机械制造商无奈只有靠增加料斗壁厚、改变料斗材质等措施延长料斗使用寿命，但这样一者增加制造成本，二者增加了工程机械自重，影响其性能。

为降低制造成本，延长工程机械料斗等关键部件使用寿命，用户通过在料斗内壁以螺栓等连接方式增加衬板或衬条。目前使用的衬板主要是高合金钢，具有造价高、耐磨性差、自重大等不足。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，其具有硬度高、耐磨性好、耐腐蚀等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，包括基材和熔覆层，其中，基材厚度为5～15mm，由Q235、45、20CrMo等材料制成；熔覆层厚度为0.5～1.5mm，为合金粉体经激光熔覆工艺制得，激光熔池平行间距20～50mm。

所述合金粉体选自Fe-Cr、Ni-Cr、Fe-Ni-Cr等二元或三元合金粉体，其中，Fe-Cr合金粉体中，Cr的质量分数为10％～40％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV1200～1300；Ni-Cr合金粉体中，Cr的质量分数为30％～50％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV800～1100；Fe-Ni-Cr合金粉体中，Ni的质量分数为10％～30％，Cr的质量分数为10％～40％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV1000～1300。所述合金粉体材料熔覆层厚度为1mm时，玻璃强度超过300MPa，中性盐雾实验均大于600小时。

优选的，所述基材长度为500～1500mm，宽300～500mm，熔覆层长度、宽度与基材相当。

进一步地，所述激光熔覆耐磨衬板上设有若干螺栓孔，螺栓孔离激光熔覆耐磨衬板边缘100～170mm，相邻螺栓孔的间距为200～300mm，便于拆装，孔径为φ30mm。

本发明在普通常用薄钢板上采用激光熔覆工艺，制备得到了高硬度、高耐蚀薄层衬板。合金粉体组成不同，其性能略有差异。Fe-Cr、Ni-Cr、Fe-Ni-Cr等二元或三元合金粉体熔覆层与基体形成良好的冶金结合，熔覆层断面金相组织如图3所示，熔覆层组织均匀，在基体与熔覆层间形成过度组织层，熔覆层与基体形成冶金结合，不同合金粉体材料熔覆层厚度为1mm时，玻璃强度超过300MPa；所述Fe-Cr、Ni-Cr、Fe-Ni-Cr等二元或三元合金粉体熔覆层的显微硬度均大于800HV，最高可达到1300HV；Fe-Cr、Ni-Cr、Fe-Ni-Cr熔覆层为1mm时，中性盐雾实验大于600小时。薄层衬板上设有螺栓孔，应用时，通过螺栓与工程机械料斗内壁连接，便于拆装、更换，节约制造成本，延长料斗等易磨损件的使用寿命，降低施工成本。

附图说明

图1：本发明的用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板的结构示意图(截面)。

图2：本发明的用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板的结构示意图(正面)。

其中，1、基材；2、熔覆层；3、螺栓孔。

图3：熔覆层断面金相组织图，其中(1)为冶金结合过度层组织，(2)为熔覆层组织。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，包括基材1和熔覆层2，如图1所示，其中，基材1厚度为10mm，长度为1000mm，宽400mm，由Q235材料制成；熔覆层2厚度为1.0mm，长度、宽度与基材相当，为合金粉体经激光熔覆工艺(工件基体熔覆处先用钢丝刷刷除锈蚀及机械污物，然后开始在同步送粉的前提下进行激光熔覆处理，激光头距离工件15-25cm，激光带宽10-25mm，激光波长900-1000nm)制得，激光熔池平行间距40mm。

所述合金粉体为Fe-Cr二元合金粉体，其中Cr的质量分数为25％，经激光熔覆工艺后所得到的熔覆层的显微硬度为HV1300。

所述激光熔覆耐磨衬板上设有五个螺栓孔3，如图2所示，螺栓孔3离激光熔覆耐磨衬板边缘140mm，相邻螺栓孔3的间距为250mm，便于拆装，孔径为φ30mm。

Fe-Cr二元合金粉体熔覆层与基体形成良好的冶金结合，熔覆层断面金相组织如图3所示，熔覆层组织均匀，在基体与熔覆层间形成过度组织层，熔覆层与基体形成冶金结合，合金粉体材料熔覆层厚度为1mm，玻璃强度超过300MPa，熔覆层的显微硬度达到1300HV；中性盐雾实验大于600小时。

实施例2

一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，包括基材和熔覆层，其中，基材厚度为5mm，长度为500mm，宽300mm，由Q4材料制成；熔覆层厚度为1.0mm，长度、宽度与基材相当，为合金粉体经激光熔覆工艺制得，激光熔池平行间距20mm。

所述合金粉体为Ni-Cr二元合金粉体，其中，Cr的质量分数为40％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV1000。

所述激光熔覆耐磨衬板上设有五个螺栓孔，螺栓孔离激光熔覆耐磨衬板边缘100mm，相邻螺栓孔的间距为300mm，便于拆装，孔径为φ30mm。

实施例3

一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，包括基材和熔覆层，其中，基材厚度为15mm，长度为1500mm，宽500mm，由20CrMo材料制成；熔覆层厚度为1.0mm，长度、宽度与基材相当，为合金粉体经激光熔覆工艺制得，激光熔池平行间距50mm。

所述合金粉体为Fe-Ni-Cr三元合金粉体，其中，Ni的质量分数为20％，Cr的质量分数为30％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV1200。

所述激光熔覆耐磨衬板上设有五个螺栓孔，螺栓孔离激光熔覆耐磨衬板边缘170mm，相邻螺栓孔的间距为200mm，便于拆装，孔径为φ30mm。

上述虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，其特征在于：包括基材和熔覆层，其中，基材厚度为5～15mm；熔覆层厚度为0.5～1.5mm，为合金粉体经激光熔覆工艺制得，激光熔池平行间距20～50mm。

2.根据权利要求1所述的用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，其特征在于：所述合金粉体选自Fe-Cr合金粉体、Ni-Cr合金粉体、Fe-Ni-Cr合金粉体，其中，Fe-Cr合金粉体中，Cr的质量分数为10％～40％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV1200～1300；Ni-Cr合金粉体中，Cr的质量分数为30％～50％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV800～1100；Fe-Ni-Cr合金粉体中，Ni的质量分数为10％～30％，Cr的质量分数为10％～40％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV1000～1300。

3.根据权利要求1所述的用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，其特征在于：所述基材长度为500～1500mm，宽300～500mm，熔覆层长度、宽度与基材相当。

4.根据权利要求1所述的用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，其特征在于：所述激光熔覆耐磨衬板上设有若干螺栓孔，螺栓孔离激光熔覆耐磨衬板边缘100～170mm，相邻螺栓孔的间距为200～300mm，孔径为φ30mm。