一种液压杆的材料表面强化工艺的制作方法

文档序号:11147200阅读:533来源:国知局

本发明属于材料表面加工领域,尤其是涉及一种液压杆的材料表面强化工艺。



背景技术:

液压缸通过杆状部件的往复运动或摆动将液压能转变为机械能,具有结构简单、运动平稳可靠的优点,在各种机械的驱动系统中被广泛使用,如液压油缸主要由缸筒、液压杆、活塞、端盖几部分组成。液压杆是支持液压缸做工的连接部件,需要承担频繁高速的往复运动承力,负载大,对材料的要求性能高,其质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性,要求具有良好的强度和硬度,抗磨损能力,并且由于浸泡在油中,需要具有良好的抗腐蚀性能。传统液压杆采用普通45#钢调质处理后,调质过程中消耗大量能源,并且缺少表面强化,缺少所需要的抗磨损和抗腐蚀能力。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供了一种液压杆的材料表面强化工艺,采用激光熔覆的方法为液压杆表面增加涂层,改善了性能。

本发明完整的技术方案包括:

一种液压杆的材料表面强化工艺,其特征在于,包括如下步骤:

1)机械合金化制备合金化粉体:按质量比称取合金化粉体原料,放入高速行星球磨机的球磨罐,加入磨球,和CCl4溶剂作为抗氧化剂,充入氩气作为保护气体进行球磨,球磨结束后,将得到的浆料在真空中干燥,过200目筛,获得合金化粉体,

2)熔覆料制备:随后在合金化粉体中加入水玻璃,放入高速行星球磨机的球磨罐进行二次球磨,球磨过程充入氩气保护气,得到熔覆料。

3)将液压杆表面经超声波清洗去除油污,并采用含氟气体去除钝化膜,首先预热到100-130℃,随后将熔覆料覆在液压杆表面,厚度为0.5-1.5mm,并在保温炉中在100-150℃下烘烤0.5h;

4)采用CO2激光器对液压杆表面进行逐层激光扫描加热,融化所述熔覆料并使其附着在液压杆表面,激光器功率为2-4KW,电流为250-280A,激光扫描速度为6-8mm/s,光束直径为1.8-2.2mm,熔覆过程通氩气保护,氩气流量为为20~30L/min。

5)熔覆结束后对液压杆进行去应力热处理。

所述步骤1)中,磨球为氧化铝或氧化锆磨球,球料比30:1,转速为800-1000r/min,球磨时间24-36h。

所述步骤1)中,加入占原料质量5%-12%的CCl4溶剂。

所述步骤1)中,将得到的浆料在真空120-180℃下干燥1-2h。

所述步骤2)中,加入占粉体质量2.2-2.5%的水玻璃,转速为100-150r/min,球磨时间1-2h。

所述的合金化粉体组分百分比为C:0.85%-1.43%;Mn:0.75%;Cr:11.35%-13.45%;V:0.02%-0.0%;B:0.003-0.005%;La:0.002%-0.006%;SiC:0.41-0.43%;WC:0.62-0.95%,其余为Fe。

液压杆所用材料组分的重量百分比为:C:0.31%-0.33%;Si:0.36%-0.38%;Mn:1.25%-1.33%;Cr:0.53%-0.55%;Mo0%-0.009%;Ni:0.12%-0.17%;Cu:0.12%-0.17%,N:0.05%-0.15%;S:少于0.030%;P:少于0.030%;余量为铁。

本发明相对于现有技术的优点在于:涂层组分采用高Cr组分,在合金表面形成致密氧化膜,提高了合金的抗腐蚀能力,同时掺杂改性的陶瓷颗粒碳化硅和碳化钨,提高了合金的耐磨性,同时增加稀土改性,提高其机械合金化程度,采用球磨法机械合金化的方法制备,使合金粉末充分合金化,并且溶剂避免了合金化过程的氧化,采用二次球磨的方式加入粘结剂,提高了粘结剂的分散程度,采用激光熔覆的方法制备涂层,界面结合稳定,避免了高应力产生的裂纹。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。

一种液压杆的材料表面强化工艺,液压杆所用钢的材料组分的重量百分比为:C:0.31%-0.33%;Si:0.36%-0.38%;Mn:1.25%-1.33%;Cr:0.53%-0.55%;Mo0%-0.009%;Ni:0.12%-0.17%;Cu:0.12%-0.17%,N:0.05%-0.15%;S:少于0.030%;P:少于0.030%;余量为铁。

将上述材料的钢经锻压后得到所述的液压杆,随后制备合金化粉末,所述的合金化粉末组分百分比为C:0.85%-1.43%;Mn:0.75%;Cr:11.35%-13.45%;V:0.02%-0.0%;B:0.003-0.005%;La:0.002%-0.006%;SiC:0.41-0.43%;WC:0.62-0.95%,其余为Fe及不可避免的杂质。

按上述质量比称取原料,放入高速行星球磨机的球磨罐,选择氧化锆磨球,球料比30:1,加入占原料质量10%的CCl4溶剂作为抗氧化剂,充入氩气作为保护气体进行球磨,转速为800-1000r/min,球磨时间24-36h,球磨结束后,将得到的浆料在真空120-180℃下干燥1-2h,过200目筛,获得合金化粉体,随后加入占粉体质量2.2-2.5%的水玻璃,放入高速行星球磨机的球磨罐进行二次球磨,球磨过程充入氩气保护气,转速为100-150r/min,球磨时间1-2h,得到熔覆料。将液压杆表面经超声波清洗去除油污,并采用含氟气体去除钝化膜,首先预热到100-130℃,随后将熔覆料覆在液压杆表面,厚度为0.5-1.5mm,并在保温炉中在100-150℃下烘烤0.5h;采用CO2激光器对液压杆表面进行逐层激光扫描加热,融化所述熔覆料并使其附着在液压杆表面,激光器功率为2-4KW,电流为250-280A,激光扫描速度为6-8mm/s,光束直径为1.8-2.2mm,熔覆过程通氩气保护,氩气流量为20~30L/min。

熔覆结束后对液压杆进行正火或退火热处理。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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