轴向旋转；不锈钢料在中频感应炉I中熔融形成不锈钢熔体2，不锈钢熔体2通过导液管3导入至雾化器4中，高压氮气通过雾化器4雾化不锈钢熔体，形成喷射液流5，喷射液流5直接沉积在沿轴向旋转同时沿径向移动的铝合金支柱芯坯12上，扫描形成不锈钢沉积层13 ;不锈钢液流5的喷射及其沉积过程被置于沉积室6中，雾化气体通过排气口 10排出，同时过喷不锈钢粉末随排出气体通过排气口进行收尘回收利用。
[0023]实施例2钢铝复合液压支柱的制造
以挤压铸造制备的7075铝合金为支柱芯坯，304不锈钢为包覆材料，采用喷射沉积进行包覆层复合芯坯实验。利用图1所示的钢铝复合液压支柱制造设备进行试验，其实验步骤如下:
1)采用10kW中频感应熔炼炉，先向镁砂炉衬的炉膛I中加入36kg电工纯铁块料，开启中频炉，功率逐步升至85kW，频率保持2500Hz左右熔炼，待铁块完全熔融后，加入4.5KgNi块，熔后加入9Kg Cr块，再加入IKg Mo60% -Fe合金，获得304不锈钢熔体2，保持功率90 kW左右，在熔体温度约为1550°C时，加入锰铁50g和硅铁75g，对不锈钢熔体2进行脱氧精炼处理，调整中频炉功率至10kW左右，使不锈钢熔体温度达到1620°C ；
2)将待包覆的7075铝合金直径80mm、长100mm柱坯12置于夹具7中，开启旋转驱动滚轮11，销合金支柱芯还12沿轴向旋转，转速为60r/min ；
3)向雾化器4中通入氮气，雾化压力为1.4MPa，开启导液管上端的塞盖，不锈钢恪体流经导液管进入雾化器中，导液管即钢液液流直径为5_，熔体在氮气雾化下形成喷射液流5，喷射在旋转的铝合金芯坯12表面，形成不锈钢沉积层13，控制喷射高度为220mm ；
4)待沉积包覆层13厚度到达5mm后，开启顶出装置9，通过顶杆8使铝合金芯坯沿径向向左移动，喷射液流相对从左到右扫描，扫描速度为lOmm/s ；
5)将全部芯坯表面扫描完成后，盖上导液管上端塞盖，关闭氮气输送阀，关停铝合金芯坯的旋转和顶出驱动装置，取出试样。
[0024]实施例3钢铝复合空心支柱的制造
以7075铝合金挤压100X30 (外径100mm，壁厚30mm)管坯为支柱芯坯，304不锈钢为包覆材料，采用喷射沉积进行包覆层复合芯坯实验。利用图1所示的钢铝复合液压支柱制造设备进行试验，其实验步骤如下:
1)采用10kW中频感应熔炼炉，加入50kg304不锈钢棒，熔炼功率90kW左右，在熔体温度约为1550°C时，加入锰铁50g和硅铁75g，对不锈钢熔体2进行脱氧精炼处理，调整中频炉功率至10kW左右，使不锈钢熔体温度达到1600°C ；
2)将待包覆的100X30(外径100mm，壁厚30mm)管芯坯12置于夹具7中，开启旋转驱动滚轮11，铝合金支柱芯坯12沿轴向旋转，转速为55r/min ；
3)向雾化器4中通入氮气，雾化压力为1.4MPa，开启导液管上端的塞盖，不锈钢恪体流经导液管进入雾化器中，导液管即钢液液流直径为5_，熔体在氮气雾化下形成喷射液流5，喷射在旋转的铝合金芯坯12表面，形成不锈钢沉积层13，控制喷射高度为210mm ；
4)待沉积包覆层13厚度到达5mm后，开启顶出装置9，通过顶杆8使铝合金芯坯沿径向向左移动，喷射液流相对从左到右扫描，扫描速度为lOmm/s ；
5)将全部芯坯表面扫描完成后，盖上导液管上端塞盖，关闭氮气输送阀，关停铝合金芯坯的旋转和顶出驱动装置，取出试样。
【主权项】
1.钢铝复合液压支柱的制造方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)熔炼喷射层材料 采用奥氏体不锈钢钢锭作为喷射层材料，将奥氏体不锈钢钢锭放入中频感应炉中进行熔炼，获得不锈钢熔体，在熔体温度约为1550?1580 °C时，对不锈钢熔体进行脱氧、除渣精炼后，调整功率为中频炉额定功率，使得不锈钢熔体温度升至为1600?1650°C，备用； 2)芯坯表面预处理 在铝合金支柱芯坯的表面进行喷砂处理，形成粗糙的带有微凸点的表面，然后置于沉积室中，备用； 3)喷射沉积 将步骤2)预处理过的铝合金支柱芯坯置于夹具中，开启旋转驱动滚轮，铝合金支柱芯坯沿轴向旋转；向雾化器中通入氮气，开启导液管上端的塞盖，不锈钢熔体流经导液管进入雾化器中，熔体在氮气雾化下形成喷射液流，喷射在旋转的铝合金芯坯表面，形成不锈钢沉积层；待不锈钢沉积层厚度到达5_后，开启顶出装置，通过顶杆使铝合金芯坯沿径向向左移动，喷射液流相对从左到右扫描，扫描速度为10mm/s ； 4)得到试样 将铝合金支柱芯坯表面全部扫描完成后，盖上导液管上端塞盖，关闭氮气输送阀，关停铝合金芯坯的旋转和顶出驱动装置，取出试样。
2.根据权利要求1所述的钢铝复合液压支柱的制造方法，其特征在于:步骤3)中，所述的不锈钢熔体的钢液液流直径为5-8_，雾化角度为15-25°，雾化气压1.2-1.6MPa，雾化气流为8-10 L/min，喷射高度为200-300mm。
3.根据权利要求1所述的钢铝复合液压支柱的制造方法，其特征在于:步骤3)中，所述的销合金支柱芯还轴向转速为30_60r/min。
4.根据权利要求1所述的钢铝复合液压支柱的制造方法，其特征在于:所述的铝合金支柱芯坯为7075高强铝合金材质挤压铸造的铝合金支柱芯坯，其挤压铸造工艺为:加压开始时间3-7s、保压时间40-60s、压铸比压120-180MPa、浇注温度680_710°C、模具预热温度200-250。。。
5.权利要求1中所述的钢铝复合液压支柱的制造设备，其特征在于:该制造设备包括中频感应炉(I)，在所述的中频感应炉(I)的下方设有沉积室(6 )，在中频感应炉(I)的底部设有用于连通沉积室(6)的导液管(3)，导液管(3)设置在雾化器(4)内，雾化器(4)设置在中频感应炉(I)和沉积室(6)之间；在所述的沉积室(6)内贯穿设置铝合金支柱芯坯(12)，在铝合金支柱芯坯(12)的轴向设有用于驱动的旋转驱动滚轮(11)，铝合金支柱芯坯(12)通过旋转驱动滚轮(11)的驱动沿轴向旋转；铝合金支柱芯坯(12)的一端通过夹具(7)夹持在顶杆(8)的一端，顶杆(8)的另一端与顶出装置(9)相接触，顶杆(8)通过顶出装置(9)驱动进行横向移动。
6.根据权利要求5所述的钢铝复合液压支柱的制造设备，其特征在于:在所述的沉积室(6)的底部设有排气口(10)。
7.根据权利要求5所述的钢铝复合液压支柱的制造设备，其特征在于:所述的雾化器(4)为环缝式双流雾化器。
8.由权利要求5的钢铝复合液压支柱的制造设备制造的钢铝复合液压支柱，其特征在 于:其包括铝合金支柱芯坯和沉积在铝合金支柱芯坯表层的不锈钢沉积层。
【专利摘要】本发明公开了钢铝复合液压支柱的制造方法，属于液压支柱技术领域，包括1）熔炼喷射层材料；2）芯坯表面预处理；3）喷射沉积；4）得到试样。本发明还公开了钢铝复合液压支柱的制造设备，包括中频感应炉，在中频感应炉的下方设有沉积室，在中频感应炉的底部设有用于连通沉积室的导液管，导液管设置在雾化器内，雾化器设置在中频感应炉和沉积室之间；本发明还公布了由以上设备和方法制备的钢铝复合液压支柱。本发明的钢铝复合液压支柱具有整体密度低、比强度高、抗冲击以及良好耐磨耐蚀等优异性能。该钢铝复合液压支柱的制备设备结构简单，易于推广使用，该钢铝复合液压支柱的制造方法，工艺过程简单。
【IPC分类】E21D15-44, B22D17-00, B22D19-16
【公开号】CN104707963
【申请号】CN201510065987
【发明人】陈刚, 苏峰
【申请人】江苏顺达机械设备有限公司
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年2月9日