CN115354319A - 一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构及其制备方法，属于零件表面强化技术领域，该制备方法包括以下步骤：制备第一涂层激光熔覆复合粉末和第二涂层激光熔覆复合粉末备用；在零件表面上使用所述第一涂层激光熔覆复合粉末并采用高速激光熔覆方法加工第一涂层；所述第一涂层熔覆完成后立即使用所述第二涂层激光熔覆复合粉末并采用超高速激光熔覆方法加工第二涂层。本发明提供的制备方法通过高速‑超高速复合式激光熔覆，无需熔覆前预热和熔覆后重熔或保温处理，同时具备熔覆效率高、热输入小、变形小的优点，实现了大型筒类零件表面高硬度耐腐蚀涂层高效制备，能够大大改善大型筒类零件表面涂层出现裂纹的现象。

Description

一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构及其制备方法，属于零件表面强化技术领域。
背景技术
严苛服役环境对产品关键零部件服役性能提出了严格要求，如在粉尘、潮湿等服役环境下，对于有密封要求或存在相对运动的关键零部件配合副表面，应具备耐磨、耐腐蚀综合服役性能。大型筒类零件是大型工程装备常见的零件结构，大型筒类零件是大型工程装备常见的零件结构，该类零件具有表面积大、壁厚薄等特点，强化处理过程中整体易变形、表面散热快。
目前常用的表面强化处理工艺类型较多，如电镀、堆焊、普通激光熔覆、热喷涂等。电镀工艺由于环境友好性较差，将逐步被其它工艺淘汰，同时电镀加工工艺资源较少，导致该工艺加工成本较高。堆焊工艺热输入较高，容易导致大型筒类零件发生变形，且表面成形较差，后续加工成本较高。普通激光熔覆在热输入、成形精度等方面均优于堆焊工艺，但依然存在加工效率低、成本较高的问题。热喷涂工艺能够制备高耐腐蚀、高耐磨损性能的涂层，显著提高严苛环境下涂层的服役性能，但成本偏高，且涂层结合性能较低，在严苛服役环境下应用较少。超高速激光熔覆技术是一种新型的高效低成本表面处理技术，具有熔覆速度高、成形精度高等优点，且热输入较低，能够有效降低大型筒类零件变形程度。然而，采用超高速激光熔覆技术对大型筒类零件进行表面处理时，散热面积大、冷却速度快影响涂层与基体的润湿效果及涂层的成形质量，且涂层凝固后残余应力较大，最终导致涂层成形质量差、拉应力大并最终发生开裂，进而影响涂层的耐腐蚀防护效果，如图1所示为涂层熔覆后产生的裂纹。
因此，针对大型筒类零件表面高硬度耐腐蚀涂层制备过程存在的易开裂的技术难题，本发明提出了一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中大型筒类零件表面涂层易开裂的技术问题，提供了一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构的制备方法，包括以下步骤：
制备第一涂层激光熔覆复合粉末和第二涂层激光熔覆复合粉末备用；
在零件表面上使用所述第一涂层激光熔覆复合粉末并采用高速激光熔覆方法加工第一涂层；
所述第一涂层熔覆完成后立即使用所述第二涂层激光熔覆复合粉末并采用超高速激光熔覆方法加工第二涂层。
进一步地，所述第一涂层激光熔覆复合粉末和第二涂层激光熔覆复合粉末为同种复合粉末，且组成成分含量如下：
C：0.15wt%～0.20wt%，B：0.70wt%～0.90wt%，Si：0.70wt%～0.90wt%，Cr：16wt%～19wt%，Ni：2.2wt%～3.0wt%，Mn：0.3wt%～0.5wt%，Mo：0.95wt%～1.2wt%，余量为Fe。
进一步地，所述复合粉末粒度范围为20-53μm，松装密度为4.4g/cm3。
进一步地，所述高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：4800～5100kW，线速度：5～6m/min，送粉量40～48g/min，单道横向位移量：0.5～0.65mm，保护气体流量：10～13L/min，送粉气体流量：15～20L/min；
所述超高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：5300～5500kW，线速度：50-70m/min，送粉量35-40g/min，单道横向位移量：0.65～0.70mm，保护气体流量：9～12L/min，送粉气体流量：13～15L/min。
进一步地，所述第一涂层激光熔覆复合粉末的组成成分含量为：
C：≤0.03wt%， Si：0.80wt%～1.0wt%，Cr：16.1wt%～18.6wt%，Ni：9.8wt%～14.6wt%，Mn：1.9wt%～2.1wt%，Mo：2.0wt%～3.0wt%，余量为Fe；
所述第二涂层激光熔覆复合粉末的组成成分含量为：
C：0.15wt%～0.20wt%，B：0.70wt%～0.90wt%，Si：0.70wt%～0.90wt%，Cr：16wt%～19wt%，Ni：2.2wt%～3.0wt%，Mn：0.3wt%～0.5wt%，Mo：0.95wt%～1.2wt%，余量为Fe。
进一步地，所述第一涂层激光熔覆复合粉末和第二涂层激光熔覆复合粉末粒度范围为20-53μm，松装密度为4.4g/cm3。
进一步地，所述高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：4700～4800kW，线速度：6.5～7.5m/min，送粉量50～55g/min，单道横向位移量：0.5～0.5mm，保护气体流量：10～15L/min，送粉气体流量：15～20L/min；
所述超高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：5300～5500kW，线速度：50-70m/min，送粉量35-40g/min，单道横向位移量：0.65～0.70mm，保护气体流量：9～12L/min，送粉气体流量：13～15L/min。
进一步地，沿熔覆加工方向依次设置有超声光整加工头、车刀和熔覆头，在熔覆所述第二涂层时，对已熔覆的第二涂层同步进行车削和超声光整加工，其中所述超声光整加工头半径为R1，所述超声光整加工头和车刀在所述零件轴向上的距离L1的长度为1-1.5倍R1，所述熔覆头喷嘴粉末汇聚斑点半径为R2，所述车刀和熔覆头在所述零件轴向上的距离L2的长度为5-8倍R2。
第二方面，本发明还提供了一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构，包括如第一方面中任一方案所述制备方法在零件表面制备的第一涂层和第二涂层。
进一步地，所述第一涂层厚度为0.6-0.7mm，所述第二涂层厚度为0.3-0.4mm，所述第一涂层和第二涂层的总厚度为0.8-1mm。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
（1）本发明通过高速-超高速复合式激光熔覆方法，无需熔覆前预热和熔覆后重熔或保温处理，同时具备熔覆效率高、热输入小、变形小的优点，实现了大型筒类零件表面高硬度耐腐蚀涂层高效制备，能够大大改善大型筒类零件表面涂层出现裂纹的现象；
（2）本发明通过调控不同层级涂层的熔覆工艺参数，解决了普通激光熔覆效率低、变形大的问题以及单一超高速激光熔覆涂层易开裂的问题；
（3）本发明在熔覆涂层过程中对零件进行同步式后处理，能够有效避免多次装夹导致的装夹误差，节约多次装夹时间，有效提升了涂层后处理加工效率，通过熔覆-硬车削-超声光整加工同步进行，熔覆过程中涂层内部余热可以有效使陶瓷刀片保持较高温度，防止陶瓷刀片刀尖部位遇到较低温度基体发生冷热交替，避免崩刃的情况，同时，较高的涂层温度有利于提升超声光整加工过程中涂层表层材料塑性变形率及晶粒细化程度，进而改善超声光整加工后涂层的表面硬度及耐磨性；
（4）通过本发明制备的大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构，通过第一涂层和第二涂层的厚度、硬度、材料成分的差异化设计，能够有效解决高速激光熔覆高硬度耐腐蚀涂层易开裂难题，大大提高了涂层的整体防护效果。
附图说明
图1是以往大型筒类零件表面涂层产生裂纹的示意图；
图2是本发明实施例中大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构的示意图；
图3是本发明实施例中大型筒类零件表面涂层同步式后处理加工系统结构示意图；
图4是本发明实施例中大型筒类零件表面涂层同步式后处理加工系统的俯视图；
图5是本发明实施例中同步式后处理加工工序位置分布示意图；
图6是本发明实施例中大型筒类零件表面组合式涂层渗透探伤结果图；
图7是本发明实施例中大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构的金相组织图；
图8是本发明实施例中大型筒类零件表面同步式后处理表面形貌图。
图中：1、基体；2、第一涂层；3、第二涂层；4、转台主轴箱；5、卡盘；6、待熔覆零件；7、熔覆头；8、熔覆层；9、超声光整加工头；10、滑轨；11、底座；12、刀架；13、车刀。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例一
如图2所示为大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构的示意图，包括熔覆于零件基体1上的第一涂层2和第二涂层3，涂层总厚度为H，约0.8-1mm，第一涂层厚度为H1，约0.6-0.7mm，第二涂层厚度为H2，约0.3-0.4mm。
第一涂层2与第二涂层3的显微硬度可以设计为同一种硬度水平或差异化硬度水平，其中第一涂层2为组合式涂层的过渡层，可以根据实际使用要求采用不同硬度的耐腐蚀涂层。第二涂层3为组合式涂层的工作层，采用高硬度耐腐蚀涂层。
当设计为同一种硬度水平时，组合式涂层硬度范围约HV650-HV700，能够有效提升零件表面抗磕碰性能。第一涂层和第二涂层采用同种粉末材料，主要成分含量如下：C：0.15wt%～0.20wt%，B：0.70wt%～0.90wt%，Si：0.70wt%～0.90wt%，Cr：16wt%～19wt%，Ni：2.2wt%～3.0wt%，Mn：0.3wt%～0.5wt%，Mo：0.95wt%～1.2wt%，Fe：余量。粉末粒度范围20-53μm，松装密度4.4g/cm3。
第一涂层采用高速激光熔覆方法进行加工，由于熔覆线速度低于超高速激光熔覆方法，因此可以有效降低涂层的冷却速度和凝固速度，能够有效改善涂层的抗开裂性能。同时，与普通激光熔覆相比，高速激光熔覆过程中熔覆线速度更高，能够解决线速度低导致热输入过大以及大型筒类零件熔覆后变形大的问题，且高速激光熔覆涂层表面平整度显著优于普通激光熔覆，进而能够保证第二涂层的熔覆质量。第一涂层熔覆完成后立即采用超高速激光熔覆方法进行第二涂层加工，第一涂层表面仍保留较高的温度，相当于第二涂层的预热基体，能够降低第二涂层超高速激光熔覆过程中散热速度及残余应力，进而保证高硬度耐腐蚀的第二涂层不发生开裂。
第一涂层高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：4800～5100kW，线速度：5～6m/min，送粉量40～48g/min，单道横向位移量：0.5～0.65mm，保护气体流量：10～13L/min，送粉气体流量：15～20L/min。
第二涂层超高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：5300～5500kW，线速度：50-70m/min，送粉量35-40g/min，单道横向位移量：0.65～0.70mm，保护气体流量：9～12L/min，送粉气体流量：13～15L/min。
实施例二
与上述实施例一不同的是，本实施例中的第一涂层和第二涂层设计为差异化硬度水平，第一涂层硬度范围约HV230-HV290，主要成分含量如下：C：≤0.03wt%， Si：0.80wt%～1.0wt%，Cr：16.1wt%～18.6wt%，Ni：9.8wt%～14.6wt%，Mn：1.9wt%～2.1wt%，Mo：2.0wt%～3.0wt%，Fe：余量；第二涂层硬度范围约HV650-HV700，主要成分含量如下：C：0.15wt%～0.20wt%，B：0.70wt%～0.90wt%，Si：0.70wt%～0.90wt%，Cr：16wt%～19wt%，Ni：2.2wt%～3.0wt%，Mn：0.3wt%～0.5wt%，Mo：0.95wt%～1.2wt%，Fe：余量。粉末粒度范围20-53μm，松装密度4.4g/cm3。
第一涂层高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：4700～4800kW，线速度：6.5～7.5m/min，送粉量50～55g/min，单道横向位移量：0.5～0.5mm，保护气体流量：10～15L/min，送粉气体流量：15～20L/min。
第二涂层超高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：5300～5500kW，线速度：50-70m/min，送粉量35-40g/min，单道横向位移量：0.65～0.70mm，保护气体流量：9～12L/min，送粉气体流量：13～15L/min。
如图3-5所示，本实施例还采用熔覆-硬车削-超声光整加工同步式后处理工艺，能够实现高硬度耐腐蚀涂层熔覆加工、车削加工、超声光整加工同步进行，加工效率较传统的磨削-抛光后处理工艺提升1倍以上。
转台主轴箱4上设有卡盘5，底座11上设置有滑轨10，图中8指熔覆层，其中熔覆头7位于待熔覆零件6的正上方，其移动速度、行程等可以通过三轴机械手或六轴机器人进行控制。涂层硬车削车刀13和超声光整加工头9分别位于筒类零件的两侧，并分别固定于刀架12上，二者在熔覆方向的进给运动采用联动控制，能够沿着水平导轨10同步移动，水平方向的进给运动采用独立控制，能够根据工艺要求分别控制进给量和进给速度。
如图5所示，沿着熔覆加工方向，熔覆头7、车刀13、超声光整加工头9依次排列，在熔覆所述第二涂层时，对已熔覆的第二涂层同步进行车削和超声光整加工，其中熔覆头7与车刀13之间距离为L2，车刀13与超声光整加工头9之间距离为L1。加工过程中，按照组合式涂层结构设计方案，首先采用高速激光熔覆技术制备第一涂层，然后采用超高速激光熔覆技术制备第二涂层，当第二涂层熔覆宽度≥5mm时，启动后处理加工程序，分别对涂层表面进行硬车削和超声光整加工，熔覆头7、车刀13、超声光整加工头9分别分布在零件周向，可在零件熔覆同时对零件同步加工，通过熔覆-硬车削-超声光整加工同步进行，熔覆过程中涂层内部余热可以有效使陶瓷刀片保持较高温度，防止陶瓷刀片刀尖部位遇到较低温度基体发生冷热交替，进而产生崩刃现象。同时，较高的涂层温度有利于提升超声光整加工过程中涂层表层材料塑性变形率及晶粒细化程度，进而改善超声光整加工后涂层的表面硬度及耐磨性。本实施例中超声光整加工头9为一个半径为R1的高硬度合金钢球，为了保护钢球表面精度，与其相接触的涂层表面应为车削后的表面。因此，车刀13与超声光整加工头9之间距离为L1应设计为R1-1.5R1，由于激光熔覆过程中无法保证粉末颗粒100%熔化，部分未熔粉末颗粒会飞溅至熔池的四周。因此，为了防止未熔粉末颗粒飞溅至已加工涂层表面，熔覆头7与车刀13之间距离为L2设计为5R2-8R2（R2为熔覆喷嘴粉末汇聚斑点半径），本实施例中高硬度合金球半径R1为8mm，则L1范围设计为8-12mm。熔覆喷嘴粉末汇聚斑点半径R2为1.5mm，则L2可设计为7.5-12mm。
熔覆层硬车削工艺方法：由于第二涂层硬度较高，采用陶瓷刀片进行加工，车削线速度V和超高速激光熔覆线速度保持一致，约50-70m/min，刀片进给量约0.1-0.3mm/r，硬车削吃刀量约0.1mm，工件转速n根据工件直径D进行换算：n=V/πD。
超声光整加工方法：超声光整加工采用专用设备进行加工，滚压球采用合金材料，直径一般6-8mm，超声光整加工线速度、进给量和硬车削保持一致，超声频率为20-40kHz，预压力600-1000N。
实施例三
旋挖钻机是桩工领域广泛应用的主机产品，其中动力头是产品的关键工作装置，用于驱动钻杆旋转运动，进而实现钻孔加工。连接轴是动力头中重要传动元件，其两端设计了密封面，以防止动力头内部润滑油泄漏。由于施工过程中产品服役环境较为恶劣，外界的泥浆、砂粒等容易进入密封配合面，导致密封面发生腐蚀或磨损。同时，连接轴熔覆区域的直径为905mm，壁厚为30mm，为典型的大型筒类零件。
由于服役环境较为严苛，为提升零件表面涂层的抗磕碰性能，采用同一种硬度水平组合式涂层结构，涂层硬度平均HV690，第一涂层和第二涂层厚度分别为0.7mm和0.3mm，且采用同种粉末材料，主要成分含量如下：C：0.19wt%，B：0.85wt%，Si：0.85wt%，Cr：17.44wt%，Ni：2.32wt%，Mn：0.3wt%，Mo：1.05wt%，Fe：余量。粉末粒度范围20-53μm，松装密度4.4g/cm3。
加工过程中，先采用高速激光熔覆工艺制备第一涂层，关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：4900kW，线速度：5m/min，送粉量44g/min，单道横向位移量：0.65mm，保护气体流量：10L/min，送粉气体流量：18L/min。
第一涂层制备完成后，采用超高速激光熔覆工艺制备第二涂层，关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：5300kW，线速度：50m/min，送粉量35g/min，单道横向位移量：0.70mm，保护气体流量：11L/min，送粉气体流量：15L/min。基于上述工艺参数在大型筒类零件表面制备高硬度耐腐蚀组合式涂层，经渗透探伤表面未出现裂纹，如图5所示。组合式涂层的金相组织如图6所示，第一涂层与第二涂层之间存在较为明显的界面，且因熔覆速度慢、冷却速度低的原因，第一涂层的组织粒度大于第二涂层。
由于第二涂层熔覆时熔覆头喷嘴粉末汇聚斑点半径R2为1.5mm，即车刀13和熔覆头7在零件轴向上的距离L2为10mm，当第二涂层熔覆宽度为L2（10mm）时，启动硬车削加工程序，硬车削采用CBN刀具，刀尖圆角半径0.8mm，车削线速度与超高速激光熔覆保持一致，刀具进给量0.15mm/r，吃刀量0.1mm。超声光整加工采用直径8mm合金材料滚压球，超声光整加工和硬车削间距L1为12mm，当第二涂层熔覆宽度为L2+L1（22mm）时启动超声光整加工，超声光整加工线速度、进给量和硬车削保持一致，超声频率为20kHz，预压力600N。组合式涂层经熔覆-硬车削-超声光整同步式后处理的表面微观形貌如图7所示，表面粗糙度约Ra0.64μm。基于熔覆-硬车削-超声光整加工同步式后处理工艺，涂层后处理加工效率约0.5m2/h，比车削后再超声光整加工的分步式后处理工艺加工效率提升1倍以上，比传统磨削后再抛光的后处理工艺效率提升3倍以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备第一涂层激光熔覆复合粉末和第二涂层激光熔覆复合粉末备用；
在零件表面上使用所述第一涂层激光熔覆复合粉末并采用高速激光熔覆方法加工第一涂层；
所述第一涂层熔覆完成后立即使用所述第二涂层激光熔覆复合粉末并采用超高速激光熔覆方法加工第二涂层。
2.根据权利要求1所述的高硬耐蚀涂层结构的制备方法，其特征在于，所述第一涂层激光熔覆复合粉末和第二涂层激光熔覆复合粉末为同种复合粉末，且组成成分含量如下：
C：0.15wt%～0.20wt%，B：0.70wt%～0.90wt%，Si：0.70wt%～0.90wt%，Cr：16wt%～19wt%，Ni：2.2wt%～3.0wt%，Mn：0.3wt%～0.5wt%，Mo：0.95wt%～1.2wt%，余量为Fe。
3.根据权利要求2所述的高硬耐蚀涂层结构的制备方法，其特征在于，所述复合粉末粒度范围为20-53μm，松装密度为4.4g/cm3。
4.根据权利要求2所述的高硬耐蚀涂层结构的制备方法，其特征在于，所述高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：4800～5100kW，线速度：5～6m/min，送粉量40～48g/min，单道横向位移量：0.5～0.65mm，保护气体流量：10～13L/min，送粉气体流量：15～20L/min；
所述超高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：5300～5500kW，线速度：50-70m/min，送粉量35-40g/min，单道横向位移量：0.65～0.70mm，保护气体流量：9～12L/min，送粉气体流量：13～15L/min。
5.根据权利要求1所述的高硬耐蚀涂层结构的制备方法，其特征在于，所述第一涂层激光熔覆复合粉末的组成成分含量为：
C：≤0.03wt%， Si：0.80wt%～1.0wt%，Cr：16.1wt%～18.6wt%，Ni：9.8wt%～14.6wt%，Mn：1.9wt%～2.1wt%，Mo：2.0wt%～3.0wt%，余量为Fe；
所述第二涂层激光熔覆复合粉末的组成成分含量为：
C：0.15wt%～0.20wt%，B：0.70wt%～0.90wt%，Si：0.70wt%～0.90wt%，Cr：16wt%～19wt%，Ni：2.2wt%～3.0wt%，Mn：0.3wt%～0.5wt%，Mo：0.95wt%～1.2wt%，余量为Fe。
6.根据权利要求5所述的高硬耐蚀涂层结构的制备方法，其特征在于，所述第一涂层激光熔覆复合粉末和第二涂层激光熔覆复合粉末粒度范围为20-53μm，松装密度为4.4g/cm3。
7.根据权利要求5所述的高硬耐蚀涂层结构的制备方法，其特征在于，所述高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：4700～4800kW，线速度：6.5～7.5m/min，送粉量50～55g/min，单道横向位移量：0.5～0.5mm，保护气体流量：10～15L/min，送粉气体流量：15～20L/min；
所述超高速激光熔覆关键工艺参数如下：激光光斑直径2mm，激光功率：5300～5500kW，线速度：50-70m/min，送粉量35-40g/min，单道横向位移量：0.65～0.70mm，保护气体流量：9～12L/min，送粉气体流量：13～15L/min。
8.根据权利要求1所述的高硬耐蚀涂层结构的制备方法，其特征在于，沿熔覆加工方向依次设置有超声光整加工头、车刀和熔覆头，在熔覆所述第二涂层时，对已熔覆的第二涂层同步进行车削和超声光整加工，其中所述超声光整加工头半径为R1，所述超声光整加工头和车刀在所述零件轴向上的距离L1的长度为1-1.5倍R1，所述熔覆头喷嘴粉末汇聚斑点半径为R2，所述车刀和熔覆头在所述零件轴向上的距离L2的长度为5-8倍R2。
9.一种大型筒类零件表面高硬耐蚀涂层结构，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述制备方法在零件表面制备的第一涂层和第二涂层。
10.根据权利要求9所述的高硬耐蚀涂层结构，其特征在于，所述第一涂层厚度为0.6-0.7mm，所述第二涂层厚度为0.3-0.4mm，所述第一涂层和第二涂层的总厚度为0.8-1mm。
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