本发明涉及金属表面处理技术领域，具体涉及一种液压支架立柱的激光快速强化方法。
背景技术：
液压支架立柱是液压支架的主要承载部件，顶板作用于液压支架的载荷主要由立柱承受并传递到底座上，而且立柱还是液压支架升降运动的执行元件，其质量好坏以及使用寿命对于液压支架的安全运行至关重要。由于工作条件恶劣，立柱外圆表面容易被腐蚀、磨损，导致液压支架立柱早期失效。受损的液压支架立柱如果直接报废，既不环保，还会带来巨大浪费。目前，液压支架立柱是通过表面重新电镀硬铬层来实现修复，但在井下潮湿、腐蚀等恶劣工况环境下，镀铬层容易出现起皮、脱皮、划伤等现象，使得其耐磨性急剧下降，出现快速腐蚀，使得修复后的液压支架立柱寿命较短，同时，由于电镀污染严重，属于国家逐渐取缔的生产技术。因此，有必要对现有技术进行改进。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种液压支架立柱的激光快速强化方法，采用在液压支架立柱表面喷涂合金粉末，通过激光熔覆技术使其在液压支架立柱表面形成熔覆合金层，从而保护液压支架立柱，确保使用安全并延长其使用寿命，具有工艺简单，可控性强，节能环保，成本低廉、快速强化等优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种液压支架立柱的激光快速强化方法，包括如下步骤：
(1)车削磨损的液压支架立柱外圆，车削厚度为0.2～0.5mm，去除表面的腐蚀和疲劳层；
(2)使用丙酮或无水乙醇清洗车削后的液压支架立柱，去除油污及其它杂质；
(3)采用磁粉探伤，检查液压支架立柱是否存在裂纹或其它缺陷；
(4)使用毛刷将稀油均匀涂刷于液压支架立柱表面，形成0.02～0.05mm厚的油膜；
(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于液压支架立柱的油膜表面，油膜吸附合金粉末形成涂层，涂层厚度为0.5～0.8mm；
(6)将液压支架立柱固定在半导体激光加工数控机床上，通过激光扫描合金粉末涂层，在液压支架立柱表面得到熔覆合金层；
(7)对液压支架立柱表面熔覆合金层进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；
(8)对检验合格的液压支架立柱，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均满足要求的强化液压支架立柱。
根据以上方案，所述稀油包括机油、液压油、润滑油、动植物油脂(如色拉油)、中的任意一种或一种以上的混合物。
根据以上方案，所述合金化粉末包括如下组分及其质量百分比为：c0.31％～0.42％，cr12％～14.5％，ni4.0％～4.5％，mo1.5％～1.7％，si1.1％～1.3％，余量为fe；所述合金化粉末的粒度为135～325目。
根据以上方案，所述激光扫描时工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为2500～3500w，扫描速度450～1100mm/min，搭接率10％～25％。
本发明的有益效果是：
1)本发明的激光熔覆能量集中，变形小，熔覆合金层与基体间为冶金结合，牢固度好；
2)本发明的激光熔覆具有超快速加热和冷却特点，使得激光熔覆层晶粒细化，组织均匀，获得了强韧性均好的强化合金层，使得熔覆后液压支架立柱使用寿命较传统电镀硬铬立柱提高3倍以上；
3)本发明激光熔覆技术节能环保，属于国家大力推广的绿色制造技术，不但实现了液压支架立柱的快速修复，同时明显提高了强化后液压支架立柱的安全和使用性能；
4)本发明减少了液压支架立柱的更换次数，降低了企业生产成本；
5)本发明工艺简单，可控性强，节能环保，修复成本低廉。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案进行说明。
实施例1：
本发明提供一种液压支架立柱的激光快速强化方法，包括如下步骤：
(1)车削磨损的液压支架立柱外圆，车削厚度为0.2mm，去除表面的腐蚀和疲劳层；
(2)使用丙酮清洗车削后的液压支架立柱，去除油污及其它杂质；
(3)采用磁粉探伤，检查液压支架立柱是否存在裂纹或其它缺陷；
(4)使用毛刷将机油均匀涂刷于液压支架立柱表面，形成0.02mm厚的油膜；
(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于液压支架立柱的油膜表面，油膜吸附合金粉末形成涂层，涂层厚度为0.5mm；所述合金化粉末的粒度为135～325目，包括如下组分及其质量百分比为：c0.31％，cr12％，ni4.0％，mo1.5％，si1.1％，余量为fe；
(6)将液压支架立柱固定在半导体激光加工数控机床上，通过激光扫描合金粉末涂层，在液压支架立柱表面得到熔覆合金层，工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为2500w，扫描速度450mm/min，搭接率10％；
(7)对液压支架立柱表面熔覆合金层进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；
(8)对检验合格的液压支架立柱，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均满足要求的强化液压支架立柱。
实施例2：
本发明提供一种液压支架立柱的激光快速强化方法，包括如下步骤：
(1)车削磨损的液压支架立柱外圆，车削厚度为0.5mm，去除表面的腐蚀和疲劳层；
(2)使用无水乙醇清洗车削后的液压支架立柱，去除油污及其它杂质；
(3)采用磁粉探伤，检查液压支架立柱是否存在裂纹或其它缺陷；
(4)使用毛刷将润滑油均匀涂刷于液压支架立柱表面，形成0.05mm厚的油膜；
(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于液压支架立柱的油膜表面，油膜吸附合金粉末形成涂层，涂层厚度为0.8mm；所述合金化粉末的粒度为135～325目，包括如下组分及其质量百分比为：c0.42％，cr14.5％，ni4.5％，mo1.7％，si1.3％，余量为fe；
(6)将液压支架立柱固定在半导体激光加工数控机床上，通过激光扫描合金粉末涂层，在液压支架立柱表面得到熔覆合金层，工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为3500w，扫描速度1100mm/min，搭接率25％；
(7)对液压支架立柱表面熔覆合金层进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；
(8)对检验合格的液压支架立柱，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均满足要求的强化液压支架立柱。
实施例3：
本发明提供一种液压支架立柱的激光快速强化方法，包括如下步骤：
(1)车削磨损的液压支架立柱外圆，车削厚度为0.3mm，去除表面的腐蚀和疲劳层；
(2)使用无水乙醇清洗车削后的液压支架立柱，去除油污及其它杂质；
(3)采用磁粉探伤，检查液压支架立柱是否存在裂纹或其它缺陷；
(4)使用毛刷将液压油均匀涂刷于液压支架立柱表面，形成0.03mm厚的油膜；
(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于液压支架立柱的油膜表面，油膜吸附合金粉末形成涂层，涂层厚度为0.6mm；所述合金化粉末的粒度为135～325目，包括如下组分及其质量百分比为：c0.31％，cr14.5％，ni4.0％，mo1.6％，si1.1％，余量为fe；
(6)将液压支架立柱固定在半导体激光加工数控机床上，通过激光扫描合金粉末涂层，在液压支架立柱表面得到熔覆合金层，工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为2800w，扫描速度650mm/min，搭接率15％；
(7)对液压支架立柱表面熔覆合金层进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；
(8)对检验合格的液压支架立柱，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均满足要求的强化液压支架立柱。
实施例4：
本发明提供一种液压支架立柱的激光快速强化方法，包括如下步骤：
(1)车削磨损的液压支架立柱外圆，车削厚度为0.4mm，去除表面的腐蚀和疲劳层；
(2)使用丙酮清洗车削后的液压支架立柱，去除油污及其它杂质；
(3)采用磁粉探伤，检查液压支架立柱是否存在裂纹或其它缺陷；
(4)使用毛刷将机油和液压油的混合物均匀涂刷于液压支架立柱表面，形成0.05mm厚的油膜；
(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于液压支架立柱的油膜表面，油膜吸附合金粉末形成涂层，涂层厚度为0.7mm；所述合金化粉末的粒度为135～325目，包括如下组分及其质量百分比为：c0.42％，cr14.5％，ni4.5％，mo1.7％，si1.2％，余量为fe；
(6)将液压支架立柱固定在半导体激光加工数控机床上，通过激光扫描合金粉末涂层，在液压支架立柱表面得到熔覆合金层，工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为3000w，扫描速度800mm/min，搭接率20％；
(7)对液压支架立柱表面熔覆合金层进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；
(8)对检验合格的液压支架立柱，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均满足要求的强化液压支架立柱。
实施例5：
本发明提供一种液压支架立柱的激光快速强化方法，包括如下步骤：
(1)车削磨损的液压支架立柱外圆，车削厚度为0.4mm，去除表面的腐蚀和疲劳层；
(2)使用无水乙醇清洗车削后的液压支架立柱，去除油污及其它杂质；
(3)采用磁粉探伤，检查液压支架立柱是否存在裂纹或其它缺陷；
(4)使用毛刷将色拉油均匀涂刷于液压支架立柱表面，形成0.03mm厚的油膜；
(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于液压支架立柱的油膜表面，油膜吸附合金粉末形成涂层，涂层厚度为0.8mm；所述合金化粉末的粒度为135～325目，包括如下组分及其质量百分比为：c0.31％，cr12％，ni4.5％，mo1.6％，si1.1％，余量为fe；
(6)将液压支架立柱固定在半导体激光加工数控机床上，通过激光扫描合金粉末涂层，在液压支架立柱表面得到熔覆合金层，工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为3300w，扫描速度1000mm/min，搭接率25％；
(7)对液压支架立柱表面熔覆合金层进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；
(8)对检验合格的液压支架立柱，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均满足要求的强化液压支架立柱
实施例6：
本发明提供一种液压支架立柱的激光快速强化方法，包括如下步骤：
(1)车削磨损的液压支架立柱外圆，车削厚度为0.45mm，去除表面的腐蚀和疲劳层；
(2)使用无水乙醇清洗车削后的液压支架立柱，去除油污及其它杂质；
(3)采用磁粉探伤，检查液压支架立柱是否存在裂纹或其它缺陷；
(4)使用毛刷将机油均匀涂刷于液压支架立柱表面，形成0.03mm厚的油膜；
(5)将合金粉末通过喷粉设备均匀地喷于液压支架立柱的油膜表面，油膜吸附合金粉末形成涂层，涂层厚度为0.8mm；所述合金化粉末的粒度为135～325目，包括如下组分及其质量百分比为：c0.42％，cr14.0％，ni4.0％，mo1.75％，si1.2％，余量为fe；
(6)将液压支架立柱固定在半导体激光加工数控机床上，通过激光扫描合金粉末涂层，在液压支架立柱表面得到熔覆合金层，工艺参数控制为：激光器的光斑为2×14mm矩形光斑，扫描功率为3400w，扫描速度900mm/min，搭接率15％；
(7)对液压支架立柱表面熔覆合金层进行表面着色探伤，检测是否有裂纹或其它缺陷；
(8)对检验合格的液压支架立柱，利用激光数控加工机床上专配的抛光装置进行抛光处理，得到尺寸、公差和表面光洁度均满足要求的强化液压支架立柱
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本发明进行修改或者同等替换，但不脱离本发明精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本发明的权利要求范围内。