[發(fā)明專利]一種激光熔覆制造或再制造的耐磨抗蝕風(fēng)電電機(jī)軸的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210004249.0
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN103194747A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶興啟;黃旭東;廖運(yùn)生;陳海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽大陸激光成套設(shè)備有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)電設(shè)備部件的耐磨抗蝕方法,特別是涉及一種激光熔覆制造或再制造的耐磨抗蝕風(fēng)電電機(jī)軸的方法，屬于激光熔覆技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的核心組件之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸損壞的主要形式是風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中由于空氣中的沙石、水份等介質(zhì)的侵蝕造成電機(jī)軸承損壞或使電機(jī)軸銹蝕。在對風(fēng)力電機(jī)進(jìn)行軸承更換或維修安裝、拆卸過程中容易產(chǎn)生拉傷、劃傷、磕碰傷等導(dǎo)致整臺風(fēng)力發(fā)電設(shè)備報廢。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸是風(fēng)力發(fā)電的主要核心部件，價格昂貴，有時因軸承拆卸過程中產(chǎn)生的劃傷、磕碰傷導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸安裝尺寸達(dá)不到工藝要求，最終導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸報廢更換，為了減少不必要的損失，對出現(xiàn)拉傷、劃傷的風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸各單位也曾采用過多種修復(fù)工藝或方法，例如：氬弧焊、熱噴涂等工藝，但由于風(fēng)力電機(jī)的使用技術(shù)要求較高，氬弧焊因?yàn)闊嵊绊憛^(qū)大，焊接應(yīng)力大，致使電機(jī)軸整體變形，熱噴涂的涂層結(jié)合強(qiáng)度不夠，在使用中的復(fù)雜情況下，修復(fù)層易剝落，電機(jī)軸的修復(fù)成為很多企業(yè)難以解決的問題。企業(yè)往往將其報廢處理，浪費(fèi)大量資源。?

因此，選擇適當(dāng)?shù)闹苽滹L(fēng)力發(fā)電機(jī)軸耐磨抗蝕涂層的工藝，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸耐磨抗蝕涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高、耐磨抗蝕性能好、合金涂層的厚度均勻，是當(dāng)前亟待解決的課題。

激光熔覆技術(shù)作為一種先進(jìn)的再制造技術(shù)，近年來得到了迅速推廣和廣泛應(yīng)用。

目前，關(guān)于利用激光熔覆工藝制備設(shè)備部件耐磨抗蝕合金涂層的專利很多：例如。

公開號為?CN1202534?的中國發(fā)明專利申請給出的《金屬表面等離子噴涂后激光熔覆制備陶瓷涂層的方法》，該方法是先在金屬表面用等離子噴涂方法制備陶瓷涂層，然后在激光照射的同時，將陶瓷粉末噴向涂層表面，對陶瓷涂層進(jìn)行二次熔覆處理。

公開號為?CN1786272的中國發(fā)明專利申請給出的《激光熔覆鎳基納米WC/Co預(yù)涂層的制備方法》，該制備方法包括下列步驟：①按每克重的蟲膠與10～20克重的無水乙醇稱量蟲膠和無水乙醇，然后將所述的蟲膠加入無水乙醇中制成粘結(jié)劑；②根據(jù)需要按每克鎳基納米WC/Co粉末與0.1毫升～0.25毫升的粘結(jié)劑的比例，稱量鎳基納米WC/Co粉末和所述的粘結(jié)劑并混合，充分?jǐn)嚢杈鶆蛑瞥深A(yù)涂膠；③將上述預(yù)涂膠均勻地涂在待激光熔覆處理的工件表面，制成預(yù)涂層；④烘干。采用自制的粘結(jié)劑制備鎳基納米WC/Co預(yù)涂層，然后再采用激光熔覆工藝，制備出了表面較平整，較細(xì)密、基本消除了裂紋與孔隙并與基體呈冶金結(jié)合的鎳基納米WC/Co復(fù)合涂層。

公開號為??CN101338425的中國發(fā)明專利申請給出的《鐵路道岔滑床板表面耐磨抗蝕合金涂層激光熔覆工藝》，包括以下工藝過程：首先滑床板表面預(yù)處理，即在室溫下對滑床板表面進(jìn)行除油除銹，并用酒精清洗干凈；然后是合金粉末的預(yù)置，即把待熔覆的鐵基、鎳基或鈷基合金粉末預(yù)置于上述處理后的滑床板表面，并用帶有導(dǎo)軌的刮尺來調(diào)整預(yù)制合金粉末，使之均勻分布在滑床板表面并具有適當(dāng)?shù)暮穸龋詽M足熔覆后涂層厚度的要求；最后是光熔覆強(qiáng)化滑床板，選用氣體CO₂激光器，工作臺為數(shù)控機(jī)床，在滑床板表面進(jìn)行激光熔覆強(qiáng)化。

現(xiàn)有技術(shù)給出的上述技術(shù)方案雖能利用激光熔覆工藝對部分設(shè)備部件進(jìn)行防腐耐磨涂層處理，并通過配制適當(dāng)?shù)娜鄹膊牧峡朔思す馊蹖哟嬖诘牧鸭y、氣孔和微觀結(jié)構(gòu)不均勻性的問題，取得一定的技術(shù)效果。但對其他特定的設(shè)備部件，例如像風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸這樣的特殊結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的激光熔覆工藝已明顯不能適應(yīng)。

經(jīng)本申請人檢索查證：采用激光熔覆工藝完成風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸耐磨抗蝕涂層，國內(nèi)尚無先例，國外也沒有見到相關(guān)報道。因此，尋找出適當(dāng)?shù)牟捎眉す馊鄹餐瓿娠L(fēng)力發(fā)電機(jī)軸耐磨抗蝕涂層的工藝方法，仍需所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員利用公知的激光熔覆技術(shù)，針對特定的耐磨抗蝕風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸制造或再制造課題進(jìn)一步作出創(chuàng)造性的研究工作，以便能給出能夠令人滿意的激光熔覆制造或再制造的耐磨抗蝕風(fēng)電電機(jī)軸的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種激光熔覆制造或再制造的耐磨抗蝕風(fēng)電電機(jī)軸的方法。本發(fā)明利用高功率CO₂激光器在40Cr、35CrMo材質(zhì)的風(fēng)電電機(jī)軸上熔覆一層耐磨抗蝕涂層的方法。該方法可制備與基體形成冶金結(jié)合的耐磨涂層，從而顯著改善或提高風(fēng)電電機(jī)軸的耐蝕、耐磨及抗氧化特性，達(dá)到風(fēng)電電機(jī)的使用要求。