CN112281154B - 一种双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法 - Google Patents

一种双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法 Download PDF

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Abstract

一种双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，涉及一种修复释放缸活塞杆的工艺方法，具体操作步骤如下：用软布将失效的活塞杆两端的螺纹包覆；车加工活塞杆上除两端螺纹部分，加工深度为露出新鲜基体为准；然后固定到带自动旋转工装的激光熔覆装置上，开启激光器A，进行过渡层的熔覆，待熔覆层的宽度达到8‑12cm时，将激光器B固定到另一台带自动旋转工装的激光熔覆装置上，开启激光器B，熔覆硬质合金耐磨层；待激光器A在活塞杆新鲜基体表面熔覆完后，即可停止，此时激光器B继续工作，滞后激光器A，直到硬质合金耐磨层熔覆完毕；本发明且易于加工，又能保证尺寸精度，达到了对活塞杆修复再制造的目的。

Description

一种双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种修复释放缸活塞杆的工艺方法，尤其是涉及一种双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法。
背景技术
公知的，HP系列圆锥破碎机为金属非金属矿山的主要破碎设备之一，其中释放缸活塞杆的主要作用为在圆锥破碎机在发生过铁或过杂物时，减少铁块及杂物破碎机冲击破碎机其他部件而造成机体损坏等严重事故。
在实际生产过程中，被破碎的矿石中难免有夹杂有铁块、木头、矿山设备的零配件等杂物，导致释放缸的活塞带动活塞杆往复运动。另外，由于工况环境中的粉尘较大，以及释放缸密封不严的缘故，会有一定的硬质粉尘进入释放缸内，活塞杆在往复运动过程中，活塞、活塞杆、粉尘之间会形成一种三体磨粒磨损情况，导致活塞杆表面磨损或划伤，若粉尘的粒度大时，会在活塞杆上留下较深的划痕，有时划痕深度>50μm，甚至更深，划伤后，释放缸的密封效果下降，粉尘更容易进入，加剧活塞杆的表面划伤，这种恶性循环，会使释放缸的保护效果明显下降。目前释放缸的活塞杆都是采用整体的棒材加工而成，其成本较高；活塞杆的表面修复常常采用表面电镀高硬度合金层的方法进行，但电镀层厚度往往低于20μm。另外，镀层和基体的结合属于物理结合，结合力较弱；其次，若划痕较深度超过1mm后，采用电镀合金层的方式就不能对活塞杆进行表面再修复。因此如何能延长活塞杆的使用寿命，或如何对活塞杆进行修复再制造，提高活塞杆的性价比是本领域技术人员待解决的问题。
发明内容
为了克服背景技术中的不足，本发明公开了一种双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法。
为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，具体操作步骤如下：
（1）、用软布将失效的活塞杆两端的螺纹包覆，防止在后续加工时，碰伤；
（2）、采用车加工方式，将活塞杆上除两端螺纹部分全部加工，加工深度为露出新鲜基体为准；
（3）、将车床加工后的活塞杆，固定到带自动旋转工装的激光熔覆装置上，开启激光器A，进行过渡层的熔覆，熔覆的厚度为0.3-1.0mm；
其中，过渡层的材料成分按重量份计为：
碳：0.40～0.50份；硅：0.2~0.40份；锰：0.60～0.90份；铬2.0～3.0份；钼：0.15～0.30份；粒度为150～200目的铁：余量；
（4）、接上一步骤，待熔覆层的宽度达到8-12cm时，将激光器B固定到另一台带自动旋转工装的激光熔覆装置上，开启激光器B，熔覆硬质合金耐磨层，厚度为1.0-2.0mm之间；且工作中激光器B的线扫描速度与激光器A的线扫描速度相同；
其中，硬质合金耐磨层的材料成分按重量份计为：
碳：0.60～0.70份；硅：0.2~0.40份；钨：5.0～7.0份；钛：1.2～2.0份；铬：2.5～3.4份；钒：1.0～1.4份；钼：0.15～0.30份；粒度为150～200目的铁：余量；
（5）、待激光器A在活塞杆新鲜基体表面熔覆完后，即可停止，此时激光器B继续工作，滞后激光器A，直到硬质合金耐磨层熔覆完毕；
（6）、机械加工熔覆层，到合适尺寸，并对加工后的熔覆层以及圆角部分进行打磨、抛光；直至满足需求精度，±0.1丝。
（7）、对修复后的活塞杆涂覆防锈油，包装处理。
所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，步骤（3）激光熔覆作业中，激光功率为1200-1500W，光斑尺寸为10×1.0mm，光斑直径为5-10mm，线扫描速度150-180mm/min，搭接量为4.0mm，熔覆速度为10-40mm/s，送粉量为5-10g/min。
所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，步骤（4）激光熔覆作业中，激光功率为1500-2000W，光斑尺寸为10×1.0mm，熔覆速度为10-40mm/s，送粉量为10-20g/min。
所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，硬质合金耐磨层5的硬度为HRC50~HRC55。
所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，硬质合金耐磨层5为原位反应形成的耐磨层。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、本发明所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，采用双激光器的熔覆方法，激光器A在活塞杆本体上熔覆过渡层，起到加热基体的目的，达到提高基体与合金耐磨层的结合力，也不会影响激光器B熔覆耐磨层的稀释率；利用了激光具有熔化温度高、气氛保护好、冷凝速度快，晶粒细化，对提高表面硬度非常有利。
2、本发明所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，采用通过原位反应形成的硬质合金耐磨层，将耐磨层厚度增加到1-2mm，硬度提高到HRC50~HRC55，达到延长寿命的效果；且易于加工，又能保证尺寸精度，达到了对活塞杆修复再制造的目的。
附图说明
图1是本发明的使用状态示意图；
图中：1、活塞杆；2、激光器A；3、激光器B；4、过渡层；5、硬质合金耐磨层。
具体实施方式
通过下面的实施例可以详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，具体操作步骤如下：
（1）、用软布将失效的活塞杆1两端的螺纹包覆，防止在后续加工时，碰伤；
（2）、采用车加工方式，将活塞杆1上除两端螺纹部分全部加工，加工深度为露出新鲜基体为准；
（3）、将车床加工后的活塞杆1，固定到带自动旋转工装的激光熔覆装置上，开启激光器A2，进行过渡层4的熔覆，熔覆的厚度为0.3-1.0mm；
其中，过渡层4的材料成分按重量份计为：
碳：0.40～0.50份；硅：0.2~0.40份；锰：0.60～0.90份；铬2.0～3.0份；钼：0.15～0.30份；粒度为150～200目的铁：余量；
（4）、接上一步骤，待熔覆层的宽度达到8-12cm时，将激光器B3固定到另一台带自动旋转工装的激光熔覆装置上，开启激光器B3，熔覆硬质合金耐磨层5，厚度为1.0-2.0mm之间；且工作中激光器B3的线扫描速度与激光器A2的线扫描速度相同；
其中，硬质合金耐磨层5的材料成分按重量份计为：
碳：0.60～0.70份；硅：0.2~0.40份；钨：5.0～7.0份；钛：1.2～2.0份；铬：2.5～3.4份；钒：1.0～1.4份；钼：0.15～0.30份；粒度为150～200目的铁：余量；
（5）、待激光器A2在活塞杆1新鲜基体表面熔覆完后，即可停止，此时激光器B3继续工作，滞后激光器A2，直到硬质合金耐磨层5熔覆完毕；
（6）、机械加工熔覆层，到合适尺寸，并对加工后的熔覆层以及圆角部分进行打磨、抛光；直至满足需求精度，±0.1丝。
（7）、对修复后的活塞杆1涂覆防锈油，包装处理。
所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，步骤（3）激光熔覆作业中，激光功率为1200-1500W，光斑尺寸为10×1.0mm，光斑直径为5-10mm，线扫描速度150-180mm/min，搭接量为4.0mm，熔覆速度为10-40mm/s，送粉量为5-10g/min。
所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，步骤（4）激光熔覆作业中，激光功率为1500-2000W，光斑尺寸为10×1.0mm，光斑直径为5-10mm，熔覆速度为10-40mm/s，送粉量为10-20g/min。
所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，硬质合金耐磨层5的硬度为HRC50~HRC55。
所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，硬质合金耐磨层5为原位反应形成的耐磨层。
实施例1
针对本公司失效活塞杆修复工艺：
活塞杆标准尺寸直径160mm，要求160±0.01mm，失效后的划痕深度最高1.2mm；
用软布将失效活塞杆两端的螺纹包覆，防止在后续加工时，碰伤；根据失效活塞杆表面的磨损情况和划痕深度，采用车床加工的方式，将活塞杆上除带螺纹的部分，车加工直径为158mm，确保露出新鲜的基体，利于活塞杆基体与过渡层的结合；将车加工后的活塞杆固定到带自动旋转工装的激光熔覆装置上，先开启激光器A2，进行过渡层4的熔覆，过渡层4熔覆材料成份为：碳：0.40份；硅：0.2份；锰：0.8份；铬3.0份；钼：0.15份；粒度为150～200目的铁：余量；
熔覆层的厚度为0.4mm，激光功率1200W，矩形光斑10×1.0mm，熔覆速度30mm/s，送粉量10g/min；待待激光器A2熔覆层宽度达10cm时，开启激光器B3，熔覆原位反应生成的硬质合金耐磨层5，硬质合金耐磨层5的熔覆材料为：碳：0.60份；硅：0.2份；钨：5.0份；钛：1.2份；铬： 3份；钒：2.0份；钼：0.15份；粒度为150～200目的铁：余量；
硬质合金耐磨层5厚度为2.0mm；激光功率1800W，矩形光斑10×1.0mm，熔覆速度30mm/s，送粉量20g/min，且熔覆速度需与激光器A2同步；待激光器A2在新鲜的表面熔覆完后，即可停止，此时激光器B3继续工作，滞后激光器A2，直到硬质合金耐磨层5熔覆完毕；机械加工熔覆层到合适尺寸，并对加工后的熔覆层以及圆角部分进行打磨、抛光；直至满足需求精度，达到160±0.01mm；对修复后的活塞杆涂覆防锈油，并包装处理。
本发明未详述部分为现有技术。
为了公开本发明的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。

Claims (3)

1.一种双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，其特征是：具体操作步骤如下：（1）、用软布将失效的活塞杆两端的螺纹包覆，防止在后续加工时，碰伤；
（2）、采用车加工方式，将活塞杆上除两端螺纹部分全部加工，加工深度为露出新鲜基体为准；
（3）、将车加工后的活塞杆，固定到带自动旋转工装的激光熔覆装置上，开启激光器A，进行过渡层的熔覆，熔覆的厚度为0.3-1.0mm；
其中，过渡层的材料成分按重量份计为：
碳：0.40～0.50份；硅：0.2~0.40份；锰：0.60～0.90份；铬2.0～3.0份；钼：0.15～0.30份；粒度为150～200目的铁：余量；
（4）、接上一步骤，待熔覆层的宽度达到8-12cm时，将激光器B固定到另一台带自动旋转工装的激光熔覆装置上，开启激光器B，熔覆硬质合金耐磨层，厚度为1.0-2.0mm之间；且工作中激光器B的线扫描速度与激光器A的线扫描速度相同；
其中，硬质合金耐磨层的材料成分按重量份计为：
碳：0.60～0.70份；硅：0.2~0.40份；钨：5.0～7.0份；钛：1.2～2.0份；铬：2.5～3.4份；钒：1.0～1.4份；钼：0.15～0.30份；粒度为150～200目的铁：余量；
（5）、待激光器A在活塞杆新鲜基体表面熔覆完后，即可停止，此时激光器B继续工作，滞后激光器A，直到硬质合金耐磨层熔覆完毕；
（6）、机械加工熔覆层，到合适尺寸，并对加工后的熔覆层以及圆角部分进行打磨、抛光；直至满足需求精度，±0.1丝；
（7）、对修复后的活塞杆涂覆防锈油，包装处理；
硬质合金耐磨层为原位反应形成的耐磨层；
步骤（3）的激光熔覆作业中，激光功率为1200-1500W，光斑尺寸为10×1.0mm，线扫描速度150-180mm/min，搭接量为4.0mm，熔覆速度为10-40mm/s，送粉量为5-10g/min。
2.根据权利要求1所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，其特征是：步骤（4）激光熔覆作业中，激光功率为1500-2000W，光斑尺寸为10×1.0mm，熔覆速度为10-40mm/s，送粉量为10-20g/min。
3.根据权利要求1所述的双激光器修复释放缸活塞杆的工艺方法，其特征是：硬质合金耐磨层的硬度为HRC50~HRC55。
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