[發(fā)明專利]液壓支架活塞桿微弧等離子熔覆方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310178255.2
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103233225A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張兵權(quán);張文平;劉鳴放;張?zhí)祉?/a>;李運宏;李會玲;宋文獻(xiàn);張敏;王騰飛;韓光普
• 申請（專利權(quán)）人: 山西潞安煤炭技術(shù)裝備有限責(zé)任公司;河南省煤科院耐磨技術(shù)有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務(wù)所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及機(jī)械加工，特別是一種液壓支架活塞桿微弧等離子熔覆方法。?

背景技術(shù)

綜合機(jī)械化采煤是煤炭開采技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志，是煤礦增加產(chǎn)量、提高工作效率、增加經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。液壓支架是綜采設(shè)備的重要組成部分，由于煤礦井下采掘工作面的工作環(huán)境比較惡劣，煤層中相對濕度幾乎為100%，包含著大量的SO₂、H₂CO₃和Cl₂等有害物質(zhì)，在這種環(huán)境下工作時，液壓支架活塞桿將受到硬質(zhì)煤塊的撞擊、腐蝕性介質(zhì)以及液壓支架乳化液的多重作用，其摩擦段表面因磨損和晶間腐蝕而形成麻坑、劃傷、銹蝕等缺陷，影響密封效果，導(dǎo)致活塞桿因舉升力下降而報廢，甚至造成整個采煤工作面停產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)損失巨大。?

在國內(nèi)，鍍鉻是液壓支架活塞桿常見的表面處理方式之一，但是該工藝對人體健康和環(huán)境都造成惡劣的影響，且鍍鉻層易出現(xiàn)起皮及脫皮現(xiàn)象，效果并不明顯。另外，公告102677044A、102777193A、101942657A、102703899A、101338427等專利均采用激光熔覆技術(shù)對液壓支架活塞桿摩擦段進(jìn)行處理，均取得了良好的效果，明顯的提高了活塞桿的使用壽命，但是也存在設(shè)備價格昂貴、占地面積大、不利于工業(yè)化推廣等問題。?

發(fā)明內(nèi)容

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種液壓支架活塞桿微弧等離子熔覆方法，有效解決活塞桿表面耐磨耐腐性能高，節(jié)約成本，易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的問題。?

本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，由以下步驟實現(xiàn)：?

（1）液壓支架活塞桿表面預(yù)處理

清除待加工液壓支架活塞桿摩擦段表面的油污、雜質(zhì)；

（2）在微弧等離子熔覆設(shè)備上安裝被加工的活塞桿，調(diào)整微弧等離子熔覆設(shè)備上的維護(hù)等離子炬的噴嘴底部與活塞桿的高度為5-20mm，噴嘴中心與活塞桿旋轉(zhuǎn)的反方向偏離1-15mm；

（3）配制熔覆合金粉，熔覆合金粉粒徑為75~250μm，是由重量計的：0.1~0.2%C、0.5~2.0%B、0.5~2.0%Si、10~20%Cr、5~25%Ni、0.5~3.0%Mo、1~4%Nb和余量為Fe組成；

（4）將熔覆合金粉裝入微弧等離子熔覆設(shè)備的送粉器中，經(jīng)控制器控制設(shè)定熔覆參數(shù)，其中送粉量為活塞桿摩擦段進(jìn)行微弧等離子熔覆處理，將送粉量為15~100g/min，離子氣和送粉流量調(diào)整到0.4~1.0m³/h，熔覆電流調(diào)整到30~300A，熔覆速度調(diào)整到200~800mm/min，擺動幅度為10~50mm，冷卻水流量控制在0.4~1.5m³/h，搭接率控制在10~40%，將等離子炬前面感應(yīng)線圈的感應(yīng)預(yù)熱溫度設(shè)定在100~300℃，后保溫線圈的電流設(shè)定在10~80A，制備0.5~2.0mm厚的合金熔覆層；

（5）設(shè)定熔覆參數(shù)，其中送粉量為15~100g/min，離子氣流量為0.4~1.0m³/h，熔覆電流為30~300A，熔覆速度為200~800mm/min，擺動幅度為10~50mm，冷卻水流量控制在0.4~1.5m³/h，搭接率控制在10~40%，將等離子炬前面感應(yīng)線圈的感應(yīng)預(yù)熱溫度設(shè)定在100~300℃，后保溫線圈的電流設(shè)定在10~80A，熔覆0.5~2.0mm厚的合金層；

（6）開啟微弧等離子熔覆設(shè)備；

按設(shè)定的技術(shù)參數(shù)和工作程序?qū)钊麠U表面進(jìn)行熔覆；

（7）對活塞桿熔覆層表面進(jìn)行機(jī)械加工成鏡面光潔度即成。

本發(fā)明方法簡單，易操作，熔覆效果好，強(qiáng)度高，耐腐蝕性能強(qiáng)，成本低，是液壓支架活塞桿生產(chǎn)上的創(chuàng)新。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；?

圖2為本發(fā)明生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)裝配主視圖；

圖3為本發(fā)明熔覆后活塞桿結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式????

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作詳細(xì)說明。

由圖1-3給出，本發(fā)明在具體生產(chǎn)時，利用微弧等離子束作為熱源，活塞桿表面形成0.5~2mm且與其呈冶金結(jié)合的合金熔覆層，該合金熔覆層致密、均勻，無氣孔、裂紋，具有優(yōu)異的耐磨蝕性能，具體的實現(xiàn)步驟如下：?

（1）清除待加工液壓支架活塞桿1摩擦段表面的油污、雜質(zhì)；