一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法与流程

本发明涉及一种用于液压支架杆类零件的修复技术，尤其涉及一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法。

背景技术：

1、目前，煤矿机械液压支架制造行业设备金属表面耐蚀、耐磨涂层及其修复主要工艺方法是通过硬铬电镀、热喷涂、堆焊及激光熔覆技术。电镀工艺镀层薄、防腐性能差，且该产业造成严重资源浪费和环境污染，是政府迫切需要疏解的产业。热喷涂工艺过程材料利用率低，涂层与基体结合力较弱，且易产生气孔。堆焊常用于零件的修复，涂层较厚，热输入量大且效率低。常规激光熔覆技术虽然可制备高质量较薄的涂层，但效率低下、成本高，也限制了其产业推广，当前制约激光熔覆技术大规模工业应用的瓶颈同样也在于材料及加工效率。

2、针对煤机液压支架立柱，其表面耐腐蚀涂层制备工艺主要是采取电镀工艺，但电镀获得的镀层薄、结合力弱、防腐性能差，尤其在井下恶劣、复杂的工作环境中，由于煤渣飞溅易造成镀层磕碰剥落，从而使其防腐功能失效。另外，电镀工艺消耗巨量铜、锌、镍等有色金属以及酸、碱等化工原料，排放大量的污染物，污染状况令人担忧，是政府迫切要求疏解的产业，迫于环保压力，很多企业面临因禁止电镀生产而倒闭的危机。许多国家已经全面禁止电镀生产，对产品出口也造成了一定的限制。

3、目前，越来越多的用户倾向于用激光熔覆技术替代电镀，传统激光熔覆技术虽然可以制备耐腐蚀性好的涂层，但其加工效率低下，且得到的涂层表面光洁度差，需要后续机加工才能获得最终产品，也造成了其生产成本居高不下，这也限制了其大规模产业应用。

4、现有技术中：

5、为解决传统激光熔覆效率低这一瓶颈问题，开发了高速率激光熔覆技术。

6、高速激光熔覆技术最早是由德国弗劳恩霍夫激光技术研究所(fraunhofer ilt)发明，基于多年的熔覆头开发经验，该机构开发了高精度、高稳定性、长寿命的高速激光熔覆专用送粉熔覆头，解决了激光熔覆效率低的瓶颈难题。2016年，荷兰的海洋平台管件生产商ihc vremaccylinder b.v采用高速激光熔覆技术替代传统电镀工艺，有效延长了产品使用周期，提升了产品行业竞争力，其耐腐蚀性通过了iso 15614-7验证，实现了产业化生产。

7、德国通快(trump)公司在fraunhofer发布这项技术之后也开展了高速激光熔覆装备的研究，目前已制作出原型样机，尚未开展工业生产验证。

8、近几年，国内外高速激光熔覆技术虽然快速发展，但仍存在以下问题：

9、高速激光熔覆单次加工熔覆层厚度低，后续加工困难；无法兼顾硬度及抗腐蚀能力。

10、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供了一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、本发明的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，包括：

4、步骤1、高速双层粉末激光熔覆前工件表面处理；

5、步骤2、熔覆合金粉末准备，分别进行两层粉末选择和准备：

6、第一层采用硬度较低，抗腐蚀能力较高的粉末进行打底，同时需要粉末与基材的结合能力强；

7、第二层采用硬度较高，抗腐蚀能力较低的粉末进行表面处理，以应对井下煤块、落石造成的磕碰伤影响；

8、步骤3、通过高速激光熔覆设备，采用上述的两层粉末依次进行两层高速激光熔覆。

9、与现有技术相比，本发明所提供的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，以不同成分、性能的铁基合金粉末为原料，通过激光熔覆，制备出满足厚度需求，且兼顾熔覆层硬度及抗腐蚀能力的激光熔覆涂层。

技术特征：

1.一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤1中，熔覆前工件表面处理的要求：

4.根据权利要求2所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤2中，熔覆合金粉末的储藏要求：防潮、密封包装，随用随开，质保期内使用；

5.根据权利要求4所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤3中，高速激光熔覆设备的送粉器采用氩气为载运气体。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤3中，熔覆过程技术要求：

7.根据权利要求6所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述步骤3后，熔覆层机加工技术要求：

8.根据权利要求7所述的用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，其特征在于，所述高速率激光熔覆层技术要求：

技术总结
本发明公开了一种用于液压支架杆类零件的双层粉末高速激光熔覆方法，高速双层粉末激光熔覆前工件表面处理；熔覆合金粉末准备，分别进行两层粉末选择和准备：第一层采用硬度较低，抗腐蚀能力较高的粉末进行打底，同时需要粉末与基材的结合能力强；第二层采用硬度较高，抗腐蚀能力较低的粉末进行表面处理，以应对井下煤块、落石造成的磕碰伤影响；通过高速激光熔覆设备，采用上述的两层粉末依次进行两层高速激光熔覆。以不同成分、性能的铁基合金粉末为原料，通过激光熔覆，制备出满足厚度需求，且兼顾熔覆层硬度及抗腐蚀能力的激光熔覆涂层。

技术研发人员：毕冲,王亮忠,王震,隗春月,陈业兴,王秀云,李云卿
受保护的技术使用者：中煤北京煤矿机械有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12