CN108311817B - 合金钢辙叉3d打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺 - Google Patents

Abstract

本专利涉及铁轨道岔辙叉堆焊用焊丝，具体为一种合金钢辙叉3D打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺。合金钢辙叉3D打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺，制作工艺为，选料，材料剥壳、清洗、电解酸洗、清洗、硼化、加热、拉拔、钛合金粉末喷涂、镀铜、脱脂、电解碱洗、清水冲洗、电解酸洗、清水冲洗、活化中和、预热、喷涂、烘烤、镀铜、中和、烘干步骤。本技术的优势在于更适合3D打印设备，堆焊效果好，产品质地均匀，使用本技术产品的合金钢组合辙叉使用寿命长、构造稳固。

Description

合金钢辙叉3D打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺

技术领域

本专利涉及铁轨道岔辙叉堆焊用焊丝，具体为一种合金钢辙叉3D打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺。

背景技术

现有的铁轨道岔辙叉技术为一次浇筑锻造打磨，然后安装使用，磨损严重后撤换，旧有的器材进行报废回炉。这样的技术对铁路维护的成本要求高，环境压力大。目前有3D打印微铸锻已经成熟，但是专门阵地铁路合金钢组合辙叉的产品是空白。3D打印微堆焊需要专门的焊丝，目前的技术只是适应3D打印，具体实践中无法应用到铁轨辙叉中。

发明内容

本专利针对以上现有技术的问题，提供一种合金钢辙叉3D打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺，以适应微铸锻的要求更好符合铁轨道岔辙叉的高强度使用压力、强度、寿命。

本专利的具体技术方案如下，

合金钢辙叉3D打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺，其特征在于：

步骤一，选料，盘圆坯件，材料直径4.5-5.0mm，表面情况：有毛刺、油污、颜色黑色；

步骤二，拉拔前处理，第一阶段：材料剥壳-----清洗----电解酸洗-----清洗-----硼化；通过对来料盘圆坯件放线之后进行剥壳处理，去除表面锈蚀的氧化皮后进再清洗掉盘圆坯件的氧化粉末，清洗至材料露出灰白色的钢铁基材本身，然后对基材进行电解酸洗配比为：18%硫酸+酸洗加速剂3%，基材电解酸洗后进行二次清洗去除表面的硫酸和酸洗加速剂残留物后对基材进行硼化处理，加硼化砂，加水，加热至220摄氏度后放置基材自然冷却；

步骤三，将冷却后的基材进行初次拉拔，将材料直径由4.5-5.0mm 拉拔至2.5mm，确保产品表面无刮伤，无拉丝，无锈迹缺陷，将材料直径由2.5mm拉拔至1.5mm,确保产品表面无刮伤，无拉丝，无锈迹缺陷；

步骤四，钛合金粉末喷涂、镀铜，将拉制好的焊材根据陀锭大小均匀排布好，用机械方式去油、去污，对焊材断点重新接头，需保证接头的平整，将陀锭好的焊材放入热水池中清洗，去除表面附着物，增强基材表面活性，依次进行脱脂---电解碱洗---清水冲洗----电解酸洗---清水冲洗---活化中和；

步骤五，钛合金粉末喷涂，对焊材表面进行喷砂后，将焊材预热到180-200摄氏度，对焊材进行钛合金粉末喷涂固化后再进入230摄氏度的烘箱内烘烤15-20分钟；待产品至室温后再进行下一步工序；

步骤六，表面镀铜，对钛合金粉喷涂后的焊材进行水洗，去除掉表面的浮尘，进行中和钝化工艺，中和材料中残留的硫酸，钝化表面镀铜层，通过冷热水池交替冲洗，快速固化镀铜层，洗净表面污染物、去油去污，放入烤箱中进行烘干，烤箱需预热到270摄氏度，再对镀铜层表面进行润滑、抛光，对产品进行收线，制作的焊材表面需达到无毛刺、无凹坑、镀层与镀层之间需牢固无明显分层现象；

步骤七、产品包装，对焊材进行定盘、缠绕、吸塑包装、加盖合格标签章。

现有的产品无法达到3D打印堆焊的效果。这一领域是一个空白，本技术利用组合辙叉合金钢加工成符合3D打印要求的焊丝。特别是：对基材进行电解酸洗（配比为：18%硫酸+酸洗加速剂3%），母材电解酸洗后进行二次清洗祛除表面的硫酸和硫酸加速剂残留物后对母材进行硼化处理，加硼化沙，加水，加热至220度后放置母材自然冷却；钛合金粉末喷涂，对焊材表面进行喷砂后，将焊材预热到180-200摄氏度，对焊材进行钛合金粉末喷涂固化后再进入230摄氏度的烘箱内烘烤15-20分钟；待产品至室温后再进行下一步工序；钝化表面镀铜层，通过冷热水池交替冲洗，快速固化镀铜层，洗净表面污染物、去油去污，放入烤箱中进行烘干，烤箱需预热到270摄氏度。这些工艺步骤保证了在3D打印环境下产品符合组合辙叉的使用工况要求。本技术的优势在于更适合3D打印设备，堆焊效果好，产品质地均匀，使用本技术产品的合金钢组合辙叉使用寿命长、构造稳固。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本专利作进一步说明。

实施例1

合金钢辙叉3D打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺，步骤一，选料，盘圆坯件，材料直径4.5-5.0mm，表面情况：有毛刺、油污、颜色（黑色）；步骤二，拉拔前处理，第一阶段：材料剥壳-----清洗----电解酸洗-----清洗-----硼化；通过对来料盘圆基材放线之后进行剥壳处理，祛除表面锈蚀的氧化皮后进再清洗掉胚料的氧化粉末，清洗至材料露出灰白色的钢铁基材（母材）本身，然后对基材进行电解酸洗（配比为：18%硫酸+酸洗加速剂3%），母材电解酸洗后进行二次清洗祛除表面的硫酸和硫酸加速剂残留物后对母材进行硼化处理，加硼化沙，加水，加热至220度后放置母材自然冷却；步骤三，将冷却后的母材进行初次拉拔，将材料直径由4.5mm 拉拔至2.5mm，确保产品表面无刮伤，无拉丝，无锈迹等缺陷，将材料直径由2.5mm拉拔至1.5mm,确保产品表面无刮伤，无拉丝，无锈迹等缺陷；步骤四，钛合金粉末喷涂、镀铜，将拉制好的焊材根据陀锭大小均匀排布好，用机械方式去油、去污，对焊材断点重新接头，需保证接头的平整，将陀定好的焊材放入热水池中清洗，去除表面附着物，增强母材表面活性，依次进行脱脂---电解碱洗---清水冲洗----电解酸洗---清水冲洗---活化中和；步骤五，钛合金粉末喷涂，对焊材表面进行喷砂后，将焊材预热到190摄氏度，对焊材进行钛合金粉末喷涂固化后再进入230摄氏度的烘箱内烘烤20分钟；待产品至室温后再进行下一步工序；步骤六，表面镀铜，对钛合金粉喷涂后的焊材进行水洗，去除掉表面的浮尘，进行中和钝化工艺，中和材料中残留的硫酸，钝化表面镀铜层，通过冷热水池交替冲洗，快速固化镀铜层，洗净表面污染物、去油去污，放入烤箱中进行烘干，烤箱需预热到270摄氏度，再对镀铜层表面进行润滑、抛光，对产品进行收线，制作的焊材表面需达到无毛刺、无凹坑、镀层与镀层之间需牢固无明显分层现象；

步骤七、产品包装，对焊材进行定盘、缠绕、吸塑包装、加盖合格标签章。

具体实施例2

合金钢辙叉3D打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺，步骤一，选料，盘圆坯件，材料直径5.0mm，表面情况：有毛刺、油污、颜色；步骤二，拉拔前处理，第一阶段：材料剥壳-----清洗----电解酸洗-----清洗-----硼化；通过对来料盘圆基材放线之后进行剥壳处理，祛除表面锈蚀的氧化皮后进再清洗掉胚料的氧化粉末，清洗至材料露出灰白色的钢铁基材本身，然后对基材进行电解酸洗（配比为：18%硫酸+酸洗加速剂3%），母材电解酸洗后进行二次清洗祛除表面的硫酸和硫酸加速剂残留物后对母材进行硼化处理，加硼化沙，加水，加热至220度后放置母材自然冷却；步骤三，将冷却后的母材进行初次拉拔，将材料直径由4.6mm 拉拔至2.5mm，确保产品表面无刮伤，无拉丝，无锈迹等缺陷，将材料直径由2.5mm拉拔至1.5mm,确保产品表面无刮伤，无拉丝，无锈迹等缺陷；步骤四，钛合金粉末喷涂、镀铜，将拉制好的焊材根据陀锭大小均匀排布好，用机械方式去油、去污，对焊材断点重新接头，需保证接头的平整，将陀定好的焊材放入热水池中清洗，去除表面附着物，增强母材表面活性，依次进行脱脂---电解碱洗---清水冲洗----电解酸洗---清水冲洗---活化中和；

步骤五，钛合金粉末喷涂，对焊材表面进行喷砂后，将焊材预热到180摄氏度，对焊材进行钛合金粉末喷涂固化后再进入230摄氏度的烘箱内烘烤15分钟；待产品至室温后再进行下一步工序；步骤六，表面镀铜，对钛合金粉喷涂后的焊材进行水洗，去除掉表面的浮尘，进行中和钝化工艺，中和材料中残留的硫酸，钝化表面镀铜层，通过冷热水池交替冲洗，快速固化镀铜层，洗净表面污染物、去油去污，放入烤箱中进行烘干，烤箱需预热到270摄氏度，再对镀铜层表面进行润滑、抛光，对产品进行收线，制作的焊材表面需达到无毛刺、无凹坑、镀层与镀层之间需牢固无明显分层现象；步骤七、产品包装，对焊材进行定盘、缠绕、吸塑包装、加盖合格标签章。对比现有的其他产品，目前的产品在3D打印的特殊条件下，焊丝堆焊效果差、附着力不好，本产品解决了这系列问题。

Claims (1)

1.合金钢辙叉3D打印微铸锻增材制造用焊丝制造工艺，其特征在于：

步骤一，选料，盘圆坯件，材料直径4.5-5.0mm，表面情况：有毛刺、油污、颜色黑色；

步骤二，拉拔前处理，第一阶段：材料剥壳-----清洗----电解酸洗-----清洗-----硼化；通过对来料盘圆坯件放线之后进行剥壳处理，去除表面锈蚀的氧化皮后进再清洗掉盘圆坯件的氧化粉末，清洗至材料露出灰白色的钢铁基材本身，然后对基材进行电解酸洗配比为：18%硫酸+酸洗加速剂3%，基材电解酸洗后进行二次清洗去除表面的硫酸和酸洗加速剂残留物后对基材进行硼化处理，加硼化砂，加水，加热至220摄氏度后放置基材自然冷却；

步骤三，将冷却后的基材进行初次拉拔，将材料直径由4.5-5.0mm 拉拔至2.5mm，确保产品表面无刮伤，无拉丝，无锈迹缺陷，将材料直径由2.5mm拉拔至1.5mm,确保产品表面无刮伤，无拉丝，无锈迹缺陷；

步骤四，钛合金粉末喷涂、镀铜，将拉制好的焊材根据陀锭大小均匀排布好，用机械方式去油、去污，对焊材断点重新接头，需保证接头的平整，将陀锭好的焊材放入热水池中清洗，去除表面附着物，增强基材表面活性，依次进行脱脂---电解碱洗---清水冲洗----电解酸洗---清水冲洗---活化中和；

步骤五，钛合金粉末喷涂，对焊材表面进行喷砂后，将焊材预热到180-200摄氏度，对焊材进行钛合金粉末喷涂固化后再进入230摄氏度的烘箱内烘烤15-20分钟；待产品至室温后再进行下一步工序；

步骤六，表面镀铜，对钛合金粉喷涂后的焊材进行水洗，去除掉表面的浮尘，进行中和钝化工艺，中和材料中残留的硫酸，钝化表面镀铜层，通过冷热水池交替冲洗，快速固化镀铜层，洗净表面污染物、去油去污，放入烤箱中进行烘干，烤箱需预热到270摄氏度，再对镀铜层表面进行润滑、抛光，对产品进行收线，制作的焊材表面需达到无毛刺、无凹坑、镀层与镀层之间需牢固无明显分层现象；

步骤七、产品包装，对焊材进行定盘、缠绕、吸塑包装、加盖合格标签章。