CN112501608A - 一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺 - Google Patents

一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺 Download PDF

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丁恩发
杨洪
王晋宁
施国学
冯自明
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Datong Coal Mine Group Mechanical And Electrical Equipment John Finlay Washing Technolgoy Equipment Co ltd
Liaoning Zhongcheng Zhizao Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，具体包括下列步骤：(1)分析筛篮材质成分，配制专用纳米合金粉末；(2)清洗、打磨、清理筛篮内表面的污物；(3)计算筛篮锥度；(4)检查筛篮内表面是否存在缺陷；(5)配制粘结剂；(6)将配制好的专用纳米合金粉末与配置好的粘结剂混匀制备混合液，将混合液均匀喷涂在筛篮表面；(7)激光扫描筛篮内表面；(8)检测筛篮内表面；(9)机械打磨，按图纸尺寸和技术要求加工处理到标准要求的平整度范围内；(10)检测筛篮工件内外表面尺寸和精度。本发明涉及煤炭洗选设备技术领域技术领域，具体为一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺。

Description

一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺
技术领域
本发明涉及煤炭洗选设备技术领域，具体为一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺。
背景技术
筛篮是煤炭洗选设备的重要部件，是主要的消耗材料。在煤炭洗选生产过程中，筛篮被物料冲刷磨损，间隙不断增大，降低了物料的分离精度，当超出标准规范允许的使用间隙范围时，就必须更换新筛篮。这样增加了生产成本和维修费用，影响生产效率，且加重了工人的劳动强度。因此如何使筛篮更耐冲刷，使用寿命更长是亟待解决的技术问题。
激光纳米强化技术是利用大功率激光功率密度极高、加热速度极快的特点，瞬间将产品及零部件表面预置的专用纳米合金材料熔化，在被加工件表面形成预定厚度的有特异性能的特种合金材料层，所形成特种合金材料层不仅与基体结合强度高，还可以根据使用需求改善基体表面各项性能，达到让工件耐磨损、耐腐蚀、抗疲劳等的目的。
发明内容
针对上述情况，为克服当前的技术缺陷，本发明将激光纳米强化技术应用于离心机筛篮，提供了一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺。
本发明采取的技术方案如下：本发明一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，具体包括下列步骤：
(1)分析筛篮材质成分，确认其合金牌号，根据合金牌号和使用需求配制专用纳米合金粉末；
(2)清洗、打磨、清理筛篮内表面的水锈、油污、煤渣等各种污物；
(3)测量并记录筛篮上下内径及高度尺寸，计算筛篮锥度；
(4)采用渗透探伤检查筛篮内表面是否存在缺陷，筛篮内表面不得存在裂纹、孔洞等缺陷；
(5)为方便在筛篮表面预置纳米合金粉末，配制粘结剂；
(6)将配制好的专用纳米合金粉末与配置好的粘结剂混匀制备混合液，采用喷枪喷涂方式或者刷涂方式将混合液均匀喷涂在筛篮表面，待其自然干燥；
(7)激光扫描筛篮内表面，形成10～15μm厚度的纳米合金强化层；
(8)加工完成后采用渗透探伤的方法检测筛篮内表面，不应存在裂纹、孔洞、夹渣和未熔合等缺陷，同时保证筛缝的合理间隙；
(9)对筛篮内表面进行机械打磨，按图纸尺寸和技术要求加工处理到标准要求的平整度范围内；
(10)检测筛篮工件内外表面尺寸和精度，合格后交付上机使用。
进一步地，所述专用纳米合金粉末包括专用单质粉末、合金和含氮化合物，所述专用单质粉末的质量百分比为30～70％，所述合金的质量百分比为5～10％，所述含氮化合物的质量百分比为10～30％。
进一步地，所述专用单质粉末与筛篮材质成分相同，所述合金为W、Mg、Mo、V、Ti、Al、Zr、Gd、Mn或Fe中的一种或多种。
进一步地，所述粘结剂为胶水、环糊精、甲基纤维素、纤维素或环氧树脂中的一种或多种。
进一步地，所述专用纳米合金粉末与粘结剂的质量比为7：3～9：1。
进一步地，步骤(7)所述激光扫描工艺参数如下：激光功率1000W～4000W；扫描速度1m/min～6m/min；光斑大小2mm～6mm，搭接率10％～50％。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，利用激光纳米技术在筛篮表面一定深度内制造出含有特种纳米级金属间化合物的纳米合金强化层，改变了原材质合金成分，在篮筐表面形成一种耐冲刷、耐磨损的特殊合金功能层，使筛篮使用寿命提高1到2倍。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明采取的技术方案如下：本发明一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，具体包括下列步骤：
(1)分析筛篮材质成分，确认其合金牌号，根据合金牌号和使用需求配制专用纳米合金粉末；
(2)清洗、打磨、清理筛篮内表面的水锈、油污、煤渣等各种污物；
(3)测量并记录筛篮上下内径及高度尺寸，计算筛篮锥度；
(4)采用渗透探伤检查筛篮内表面是否存在缺陷，筛篮内表面不得存在裂纹、孔洞等缺陷；
(5)为方便在筛篮表面预置纳米合金粉末，配制粘结剂；
(6)将配制好的专用纳米合金粉末与配置好的粘结剂混匀制备混合液，采用喷枪喷涂方式或者刷涂方式将混合液均匀喷涂在筛篮表面，待其自然干燥；
(7)激光扫描筛篮内表面，形成10～15μm厚度的纳米合金强化层；
(8)加工完成后采用渗透探伤的方法检测筛篮内表面，不应存在裂纹、孔洞、夹渣和未熔合等缺陷，同时保证筛缝的合理间隙；
(9)对筛篮内表面进行机械打磨，按图纸尺寸和技术要求加工处理到标准要求的平整度范围内；
(10)检测筛篮工件内外表面尺寸和精度，合格后交付上机使用。
其中，所述专用纳米合金粉末包括专用单质粉末、合金和含氮化合物，所述专用单质粉末的质量百分比为30～70％，所述合金的质量百分比为5～10％，所述含氮化合物的质量百分比为10～30％。
所述专用单质粉末与筛篮材质成分相同，所述合金为W、Mg、Mo、V、Ti、Al、Zr、Gd、Mn或Fe中的一种或多种。
所述粘结剂为胶水、环糊精、甲基纤维素、纤维素或环氧树脂中的一种或多种。
所述专用纳米合金粉末与粘结剂的质量比为7：3～9：1。
步骤(7)所述激光扫描工艺参数如下：激光功率1000W～4000W；扫描速度1m/min～6m/min；光斑大小2mm～6mm，搭接率10％～50％。
要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，其特征在于，具体包括下列步骤：
(1)分析筛篮材质成分，确认其合金牌号，根据合金牌号和使用需求配制专用纳米合金粉末；
(2)清洗、打磨、清理筛篮内表面的污物，所述污物包括水锈、油污和煤渣；
(3)测量并记录筛篮上下内径及高度尺寸，计算筛篮锥度；
(4)采用渗透探伤检查筛篮内表面是否存在缺陷，筛篮内表面不得存在裂纹、孔洞；
(5)配制粘结剂；
(6)将配制好的专用纳米合金粉末与配置好的粘结剂混匀制备混合液，采用喷枪喷涂方式或者刷涂方式将混合液均匀喷涂在筛篮表面，待其自然干燥；
(7)激光扫描筛篮内表面，形成10～15μm厚度的纳米合金强化层；
(8)加工完成后采用渗透探伤的方法检测筛篮内表面，不应存在裂纹、孔洞、夹渣和未熔合的缺陷，同时保证筛缝的合理间隙；
(9)对筛篮内表面进行机械打磨，按图纸尺寸和技术要求加工处理到标准要求的平整度范围内；
(10)检测筛篮工件内外表面尺寸和精度，合格后交付上机使用。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，其特征在于，所述专用纳米合金粉末包括专用单质粉末、合金和含氮化合物，所述专用单质粉末的质量百分比为30～70％，所述合金的质量百分比为5～10％，所述含氮化合物的质量百分比为10～30％。
3.根据权利要求2所述的一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，其特征在于，所述专用单质粉末与筛篮材质成分相同，所述合金为W、Mg、Mo、V、Ti、Al、Zr、Gd、Mn或Fe中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，其特征在于，所述粘结剂为胶水、环糊精、甲基纤维素、纤维素或环氧树脂中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，其特征在于，所述专用纳米合金粉末与粘结剂的质量比为7：3～9：1。
6.根据权利要求1所述的一种基于激光纳米技术的离心机筛篮强化工艺，其特征在于，步骤(7)所述激光扫描工艺参数如下：激光功率1000W～4000W；扫描速度1m/min～6m/min；光斑大小2mm～6mm，搭接率10％～50％。
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Title
李力编著: "《设备维修技术》", 31 May 2015, 天津：天津大学出版社 *

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