CN105312832A - 一种刮刀棒的激光再制造方法 - Google Patents

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杨高基
郑栋
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00—Restoring or reconditioning objects

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明涉及一种刮刀棒的激光再制造方法，该方法包括以下步骤：⑴制备刮刀棒刀柄：利用旧刮刀棒或直接采用45#圆钢制备刮刀棒刀柄；⑵采用45#钢管制备刮刀棒刀头；⑶将所述步骤⑴所得的刮刀棒刀柄插入所述步骤⑵所得的刮刀棒刀头，并预留6~8mm凹台，按过度配合进行组装，使组装后总长度符合技术要求长度；⑷将所述步骤⑴所得的刮刀棒刀柄与所述步骤⑵所得的刮刀棒刀头进行全位置焊接，并在所述刮刀棒刀头轴向端面进行堆焊；⑸将所述步骤⑵所得的刀头进行局部激光再制造；⑹对所述刮刀棒激光熔敷后，采用保温毡或保温石棉包裹，冷却至室温后取出，并按技术要求涂装即可。本发明方法可靠、易实施，所获得的刮刀棒在磨损后修复更简易、快捷。

Description

一种刮刀棒的激光再制造方法
技术领域
本发明涉及机械制造领域，尤其涉及一种刮刀棒的激光再制造方法。
背景技术
刮刀棒是选烧厂球团矿石破碎后搅拌混合矿料时使用的常耗备件，工作环境非高温，其主要损耗机理是与矿石产生摩擦，进而导致刮刀棒端头磨损严重，无法使用。因此，刮刀棒在制作时主要考虑工件的韧性及端头部分的耐磨性、耐热性及耐腐蚀性。更换下的大部分刮刀棒均是刀头磨损，而刀柄基本完好，由于原有刮刀棒基本采用合金铸造结合合金堆焊，因此刀柄的价值较高，应考虑重复利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可靠、易实施的刮刀棒的激光再制造方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种刮刀棒的激光再制造方法，包括以下步骤：
⑴制备刮刀棒刀柄：
测量确定旧刮刀棒的车削量，然后将所述旧刮刀棒进行车削，并确定刮刀棒刀柄上刀头安装处的粗糙度，得到刮刀棒刀柄；或直接采用45#圆钢制备刮刀棒刀柄；
⑵采用45#钢管制备刮刀棒刀头；
⑶将所述步骤⑴所得的刮刀棒刀柄插入所述步骤⑵所得的刮刀棒刀头，并预留6~8mm凹台，按过度配合进行组装，使组装后总长度符合技术要求长度；
⑷将所述步骤⑴所得的刮刀棒刀柄与所述步骤⑵所得的刮刀棒刀头进行全位置焊接，并在所述刮刀棒刀头轴向端面进行堆焊；
⑸将所述步骤⑵所得的刀头进行局部激光再制造；
⑹对所述刮刀棒激光熔敷后，采用保温毡或保温石棉包裹，冷却至室温后取出，并按技术要求涂装即可。
所述步骤⑵制备刮刀棒刀头的方法是指首先对45#钢管进行测量，并确定刮刀棒刀头的安装长度；然后确定刮刀棒刀头的内径尺寸；最后确定刮刀棒刀头内表面的粗糙度。
所述45#钢管的内径尺寸与所述刮刀棒刀柄直径相匹配。
所述45#钢管的外径尺寸小于成品刮刀棒刀头的外径尺寸5mm±1mm。
所述45#钢管的长度小于成品刮刀棒刀头的长度5mm±1mm。
所述步骤⑶中组装间隙为0.2~0.5mm。
所述步骤⑷中的焊接方法为二氧化碳气体保护焊。
所述步骤⑹中对所述刮刀棒激光熔敷的方法包括以下步骤：
①确定所述刮刀棒刀头位置为熔敷位置；
②根据所述刮刀棒刀头材质选取耐磨耐热的激光熔敷用合金粉末；
③根据所述刮刀棒刀头材质与所选合金粉末确定激光熔敷的设备参数；
④对所述刮刀棒刀头径向进行激光熔敷，熔敷厚度为2~5mm；
⑤对所述刮刀棒刀头轴向端面进行激光熔敷，总计熔敷厚度为7~10mm。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用45#圆钢和钢管组合，通过激光熔敷技术在易磨损的刀头部位局部表面强化，达到降低刮刀棒制作成本费用、缩短制造周期以及提升使用周期的目的。
2、本发明采用激光再制造技术代替传统手工堆焊方式、局部强化技术代替全组织合金铸造，有效提高了工作效率。
3、采用本发明获得的刮刀棒在磨损后修复更简易、快捷。
4、本发明方法可靠、易实施。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明中刮刀棒的结构示意图。
图2为本发明中刮刀棒刀头部分放大剖视图。
图中：1—刮刀棒刀柄2—刮刀棒刀头。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种刮刀棒的激光再制造方法，包括以下步骤：
⑴制备刮刀棒刀柄1：
若旧刮刀棒磨损不严重，则测量确定旧刮刀棒的车削量，然后将旧刮刀棒进行车削，削掉磨损的刮刀棒刀头2，并确定刮刀棒刀柄1上刀头安装处的粗糙度，得到刮刀棒刀柄1。
若旧刮刀棒磨损严重，刀柄损伤已无法满足技术要求，则直接采用45#圆钢制备刮刀棒刀柄1。
⑵采用45#钢管制备刮刀棒刀头2。
具体方法如下：首先对45#钢管进行测量，并确定刮刀棒刀头2的安装长度；然后确定刮刀棒刀头2的内径尺寸；最后确定刮刀棒刀头2内表面的粗糙度。
其中：45#钢管的内径尺寸与刮刀棒刀柄1直径相匹配。45#钢管的外径尺寸小于成品刮刀棒刀头2的外径尺寸5mm±1mm。45#钢管的长度小于成品刮刀棒刀头2的长度5mm±1mm。
⑶将步骤⑴所得的刮刀棒刀柄1插入步骤⑵所得的刮刀棒刀头2，不完全插入，并预留6~8mm凹台，按过度配合进行组装，组装间隙为0.2~0.5mm，使组装后总长度符合技术要求长度。
⑷将步骤⑴所得的刮刀棒刀柄1与步骤⑵所得的刮刀棒刀头2先在温度为80℃~150℃的条件下进行预热，然后采用二氧化碳气体保护焊进行全位置焊接，即将刮刀棒刀柄1与刀头组装后的各处焊缝进行焊接，焊脚高度根据实际情况确定。并在刮刀棒刀头2轴向端面进行堆焊，即在前述预留的6~8mm凹台堆焊至一定高度，预留2~3mm凹台。
⑸将步骤⑵所得的刀头进行局部激光再制造。
⑹对刮刀棒激光熔敷后，采用保温毡或保温石棉包裹，冷却至室温后取出，并按技术要求涂装即可。
其中：对刮刀棒激光熔敷的方法包括以下步骤：
①确定刮刀棒刀头2位置为熔敷位置；
②根据刮刀棒刀头2材质选取耐磨耐热的激光熔敷用合金粉末；
③根据刮刀棒刀头2材质与所选合金粉末确定激光熔敷的设备参数：包括电压、电流、功率、转速、行走速度、焊缝搭接宽度、送粉量、二氧化碳比例、氮气比例、氩气比例、光斑直径、焦距；
④对刮刀棒刀头2径向进行激光熔敷，熔敷厚度为2~5mm；
⑤对刮刀棒刀头2轴向端面进行激光熔敷，总计熔敷厚度为7~10mm（包括前述预留的2~3mm凹台）。

Claims (8)

1.一种刮刀棒的激光再制造方法，包括以下步骤：
⑴制备刮刀棒刀柄（1）：
测量确定旧刮刀棒的车削量，然后将所述旧刮刀棒进行车削，并确定刮刀棒刀柄（1）上刀头安装处的粗糙度，得到刮刀棒刀柄（1）；或直接采用45#圆钢制备刮刀棒刀柄（1）；
⑵采用45#钢管制备刮刀棒刀头（2）；
⑶将所述步骤⑴所得的刮刀棒刀柄（1）插入所述步骤⑵所得的刮刀棒刀头（2），并预留6~8mm凹台，按过度配合进行组装，使组装后总长度符合技术要求长度；
⑷将所述步骤⑴所得的刮刀棒刀柄（1）与所述步骤⑵所得的刮刀棒刀头（2）进行全位置焊接，并在所述刮刀棒刀头（2）轴向端面进行堆焊；
⑸将所述步骤⑵所得的刀头进行局部激光再制造；
⑹对所述刮刀棒激光熔敷后，采用保温毡或保温石棉包裹，冷却至室温后取出，并按技术要求涂装即可。
2.如权利要求1所述的一种刮刀棒的激光再制造方法，其特征在于：所述步骤⑵制备刮刀棒刀头（2）的方法是指首先对45#钢管进行测量，并确定刮刀棒刀头（2）的安装长度；然后确定刮刀棒刀头（2）的内径尺寸；最后确定刮刀棒刀头（2）内表面的粗糙度。
3.如权利要求2所述的一种刮刀棒的激光再制造方法，其特征在于：所述45#钢管的内径尺寸与所述刮刀棒刀柄（1）直径相匹配。
4.如权利要求2所述的一种刮刀棒的激光再制造方法，其特征在于：所述45#钢管的外径尺寸小于成品刮刀棒刀头（2）的外径尺寸5mm±1mm。
5.如权利要求2所述的一种刮刀棒的激光再制造方法，其特征在于：所述45#钢管的长度小于成品刮刀棒刀头（2）的长度5mm±1mm。
6.如权利要求1所述的一种刮刀棒的激光再制造方法，其特征在于：所述步骤⑶中组装间隙为0.2~0.5mm。
7.如权利要求1所述的一种刮刀棒的激光再制造方法，其特征在于：所述步骤⑷中的焊接方法为二氧化碳气体保护焊。
8.如权利要求1所述的一种刮刀棒的激光再制造方法，其特征在于：所述步骤⑹中对所述刮刀棒激光熔敷的方法包括以下步骤：
①确定所述刮刀棒刀头（2）位置为熔敷位置；
②根据所述刮刀棒刀头（2）材质选取耐磨耐热的激光熔敷用合金粉末；
③根据所述刮刀棒刀头（2）材质与所选合金粉末确定激光熔敷的设备参数；
④对所述刮刀棒刀头（2）径向进行激光熔敷，熔敷厚度为2~5mm；
⑤对所述刮刀棒刀头（2）轴向端面进行激光熔敷，总计熔敷厚度为7~10mm。
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