[發明專利]煤礦井下用液壓支架中缸、活柱及活塞桿表面處理工藝

無效

• 申請號: 201210208577.2
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102703899A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 高有進;周志剛;程相榜;李福永;張自強;史玉春;湯利利;孫滿春
• 申請（專利權）人: 鄭州煤礦機械集團股份有限公司
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00
• 代理公司: 鄭州異開專利事務所(普通合伙) 41114
• 代理人: 王霞

技術領域

本發明涉及液壓支架部分零部件的表面處理，尤其是涉及一種煤礦井下用液壓支架中缸、活柱及活塞桿表面處理工藝。

背景技術

????立柱、千斤頂是液壓支架的重要部件，是實現液壓支架各項功能的關鍵依托。由于井下環境條件惡劣（表現為酸堿性環境，同時含有Cl^-、SO₄^2-等離子以及SO₂、H₂S等腐蝕性氣體），為了降低因腐蝕、磨損、外物撞擊等引起的立柱、千斤頂失效，延長立柱、千斤頂的使用壽命，對立柱中缸、活柱以及千斤頂的活塞桿進行表面防護處理至關重要。目前常用的表面處理工藝是電鍍銅錫合金+硬鉻或電鍍乳白鉻+硬鉻，鍍層總厚度0.05-0.09mm不等，由于這些鍍層均為陰極性鍍層，只有將腐蝕介質與基體完全隔離才能避免基體腐蝕，同時鑒于鍍層本身的缺陷（孔隙、裂紋）以及鍍層厚度的限制，立柱、千斤頂在井下的使用壽命通常只有兩年左右，如果環境極度惡劣時壽命則更短。如果使用激光熔覆技術，在中缸、活柱及活塞桿表面熔覆一層不銹鋼，則可以很好的解決中缸、活柱及活塞桿的防腐問題，大幅度提高其使用壽命，但不銹鋼層的硬度較低（約HV150-400），耐磨性差，容易在外物撞擊下產生劃痕、磕碰，嚴重影響了液壓系統的密封性和穩定性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種煤礦井下用液壓支架中缸、活柱及活塞桿表面處理工藝，經處理過的零部件既能滿足耐蝕性又明顯提高了硬度和耐磨性。

為實現上述目的，本發明可采取下述技術方案：

本發明所述的煤礦井下用液壓支架中缸、活柱及活塞桿表面處理工藝，包括在工件表面依次進行的激光熔覆工序和鍍鉻工序，其特征在于：所述激光熔覆工序和鍍鉻工序之間銜接有前處理工序，所述前處理工序的步驟為：超聲波除油????????????????????????????????????????????????水洗陰極電化學除油一次熱水洗酸浸水洗陰極活化二次熱水洗。

所述酸浸步驟是將工件浸入濃度10-30%的HCl溶液中，室溫下處理30-60s；所述陰極活化步驟是將工件放入濃度5-50%?的H₂SO₄溶液中，室溫通電1.0-2.5A/dm²，處理1-5min；所述二次熱水洗是將工件放入60-65℃，pH2.5-3.5的酸性水中清洗。

所述激光熔覆層的材質為奧氏體不銹鋼。

所述鍍鉻工序處理時為小電流階梯供電，第一次供電時控制電壓在3V左右，保持5min，隨后分3次提升電流至正常鍍鉻電流，每次保持3min。由于奧氏體不銹鋼中含有大量的Cr、Ni、Mo等合金元素，即使表面氧化膜去除也可迅速生成，導致鍍層結合力差。利用六價鉻鍍鉻工藝的特征，小電流電鍍時，陰極表面只析氫，而不發生鉻的沉積。產生的氫原子有很強的還原作用，可以把氧化膜還原為金屬而保證鍍層的結合力。

本發明的優點在于將激光熔覆工藝和電鍍工藝相結合，既顯著提高了工件表面處理層的耐蝕性，又顯著提高了表面處理層的硬度和耐磨性。激光熔覆層的材質為奧氏體不銹鋼，可以根據腐蝕環境的不同，調整工件激光熔覆層的厚度，一般要求工件經精加工后單邊激光熔覆層的厚度在0.6±0.4mm以上；鍍鉻層一般為硬鉻層、乳白鉻層或乳白鉻+硬鉻層。

本發明的效果主要體現在：

1、直接熔覆在工件表面的不銹鋼層將基體與外部的腐蝕介質隔離，由于激光熔覆不銹鋼層的結構致密，耐均勻腐蝕和局部腐蝕性能優異，起到了很好的防腐效果；

2、在激光熔覆層上鍍鉻，不僅滿足了工件的硬度和耐磨性要求，而且可以通過調整鍍鉻層的種類進一步提高工件的耐蝕性能。

附圖說明

圖1是液壓支架活柱采用本發明工藝處理后的結構示意圖。

圖2是圖1的A部放大圖。

圖3是液壓支架活塞桿采用本發明工藝處理后的結構示意圖。

圖4是圖3的I部放大圖。

圖5是實施例1?CASS?450h試驗結果圖片。

具體實施方式

實施例1：

如圖1、2所示，本發明所述的煤礦井下用液壓支架活柱的表面處理工藝，包括激光熔覆工序、前處理工序和鍍鉻工序；

一、激光熔覆工序

按常規機加工方法對活柱1進行調質、焊接、粗車、半精車、精車后，使活柱的表面粗糙度達到Ra3.2，預留激光熔覆層和鍍鉻層余量；