CN114161094A - 一种零件外表面高效防锈蚀增材加工方法 - Google Patents

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董瀚文
耿彪
周健锋
吴焕柯
惠建军
庞书震
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass

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Abstract

本发明提供了一种零件外表面高效防锈蚀增材加工方法，包括以下步骤：步骤1）：对活件进行粗车；步骤2）：对粗车后的区域进行不锈钢熔覆；步骤3）：对不锈钢熔覆后的区域进行半精车；步骤4）：对半精车后的区域进行高速激光熔覆；步骤5）：对高速激光熔覆后的区域进行精加工至标准尺寸。该零件外表面高效防锈蚀增材加工方法具有兼备耐腐蚀和高硬度的性能优势、可维修次数增多、满足当前提倡的减少大修次数的优点。

Description

一种零件外表面高效防锈蚀增材加工方法
技术领域
本发明涉及液压缸再制造领域，具体的说，涉及了一种零件外表面高效防锈蚀增材加工方法。
背景技术
液压油缸增材再制造时，往往采用熔覆的增材手段，对液压缸进行增材再制造，由于煤矿领域液压油缸尤其需要注意耐腐蚀和硬度问题，故而工艺方法往往重点考虑这两方面的性能要求。
目前国家提倡的再制造要求中，要求五年一大修，对于液压油缸而言，其再制造后的使用寿命需保持在5-8年。
其中，耐腐蚀性能是决定使用寿命的一大因素，当前，耐腐蚀主要有以下几种解决方案：
1.电镀法，电镀法成本低，效果好，但是在井下环境中，容易受环境侵蚀，影响使用寿命，通常只能维持2年左右，每两年就需要大修一次，违背目前国家所提倡的要求。
2.高速激光熔覆技术，高速激光熔覆技术具有高硬度、高耐腐蚀性的优势，但是它的厚度很薄，使用过程中，一旦工件出现变形、磕碰等问题，就会发生露底，导致耐腐蚀性能缺失，因此，仅采用高速激光熔覆技术的再制造液压油缸，使用寿命一般在3年左右，就需要进行大修，且由于厚度太薄，大修次数仅能维持一次。
3、不锈钢熔覆技术，不锈钢熔覆技术的厚度通常较厚，耐腐蚀性能相对更好，但是硬度往往达不到镀铬和高速激光熔覆水平，在使用过程中容易发生变形的问题，增加维修频率，不符合国家所提倡的要求。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种兼备耐腐蚀和高硬度的性能优势、可维修次数增多、满足当前提倡的减少大修次数的零件外表面高效防锈蚀增材加工方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种零件外表面高效防锈蚀增材加工方法，包括以下步骤：
步骤1）：对活件进行粗车；
步骤2）：对粗车后的区域进行不锈钢熔覆；
步骤3）：对不锈钢熔覆后的区域进行半精车；
步骤4）：对半精车后的区域进行高速激光熔覆；
步骤5）：对高速激光熔覆后的区域进行精加工至标准尺寸。
基上所述，步骤2）中，不锈钢熔覆的厚度为1.5~1.7mm。
基上所述，步骤3）中，半精车后留下的不锈钢熔覆厚度为0.8~1mm。
基上所述，步骤4）中，高速激光熔覆的厚度为0.8~1.2mm。
基上所述，步骤5）中，精加工后的高速激光熔覆的厚度为0.5~0.7mm。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明在传统工艺的基础上，应用不锈钢熔覆技术和高速激光熔覆技术进行复合使用，首先，使用不锈钢熔覆对活件进行初步熔覆，熔覆后进行半精车，然后在不锈钢熔覆的基础上进行高速激光熔覆，再精加工至标准尺寸，其优点在于：不锈钢熔覆技术的熔覆厚度较厚，具有良好的耐腐蚀效果，高速激光熔覆的厚度较薄，具有良好的硬度和耐腐蚀效果，两者各取所长，形成性能更优的结构。
同时，由于有不锈钢熔覆打底，在使用环境下，即便高速激光熔覆因活件变形等问题出现露底问题，露出的部分也是不锈钢熔覆，不会对活件本身造成影响，仍然具备良好的耐腐蚀性能，可通过小修重复的对缺损部位进行修复，且由于不锈钢熔覆打底，可以进行多次修复，可修复性大幅增强，在允许的条件范围内，修复次数可多至四到五次，整个周期覆盖至7-8年，超出当前国家提倡的大修年限，具有良好的应用价值。
附图说明
图1是本发明步骤1阶段的活件的加工示意图。
图2是本发明步骤2阶段的活件的加工示意图。
图3是本发明步骤3阶段的活件的加工示意图。
图4是本发明步骤4阶段的活件的加工示意图。
图5是本发明步骤5阶段的活件的加工示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
以筒状件为例，进行增材再制造的说明。
一种零件外表面高效防锈蚀增材加工方法，包括以下步骤：
如图1所示，步骤1）：对活件进行粗车，留出不锈钢熔覆和高速激光熔覆的加工余量；
如图2所示，步骤2）：对粗车后的区域进行不锈钢熔覆，不锈钢熔覆的厚度在1.5~1.7mm；
如图3所示，步骤3）：对不锈钢熔覆后的区域进行半精车，半精车后留下的不锈钢熔覆厚度为0.8~1mm；
如图4所示，步骤4）：对半精车后的区域进行高速激光熔覆，高速激光熔覆的厚度为0.8~1.2mm；
如图5所示，步骤5）：对高速激光熔覆后的区域进行精加工至标准尺寸，精加工后的高速激光熔覆的厚度为0.5~0.7mm。
采用这种方式加工的优势在于：可以获得复合熔覆层，是活件表面的耐腐蚀性和硬度都达到非常高的水平。
与电镀方法对比，一方面更环保，耗能更少，另一方面附着力更强，寿命更持久。
与单独高速激光熔覆相比，耐腐蚀厚度大幅增加，在环境恶劣的井下，应对活件变形等意外情况更占优势，避免单独高速激光熔覆导致的厚度太薄，容易露底等问题，大幅提升增材寿命，再制造后的工件生命周期维持在5年以上，接近8年的水平。
与单独的不锈钢熔覆相比，硬度大幅提升，不易发生变形，性能更好。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (5)

1.一种零件外表面高效防锈蚀增材加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1）：对活件进行粗车；
步骤2）：对粗车后的区域进行不锈钢熔覆；
步骤3）：对不锈钢熔覆后的区域进行半精车；
步骤4）：对半精车后的区域进行高速激光熔覆；
步骤5）：对高速激光熔覆后的区域进行精加工至标准尺寸。
2.根据权利要求1所述的零件外表面高效防锈蚀增材加工方法，其特征在于：步骤2）中，不锈钢熔覆的厚度为1.5~1.7mm。
3.根据权利要求2所述的零件外表面高效防锈蚀增材加工方法，其特征在于：步骤3）中，半精车后留下的不锈钢熔覆厚度为0.8~1mm。
4.根据权利要求3所述的零件外表面高效防锈蚀增材加工方法，其特征在于：步骤4）中，高速激光熔覆的厚度为0.8~1.2mm。
5.根据权利要求3所述的零件外表面高效防锈蚀增材加工方法，其特征在于：步骤5）中，精加工后的高速激光熔覆的厚度为0.5~0.7mm。
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