[發明專利]一種熱鍍鋅襯套的制造方法

有效

• 申請號: 201310206171.5
• 申請日: 2013-05-29
• 公開（公告）號: CN104213118B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 張春杰;倪春雷
• 申請（專利權）人: 沈陽大陸激光柔性制造技術有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C19/07
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司21107
• 代理人: 韓輝

技術領域

本發明涉及一種復合襯套的制造方法,特別是涉及一種采用激光熔覆工藝的熱鍍鋅襯套的制造方法。

背景技術

目前由于汽車工業的發展，對鍍鋅板的質量要求越來越高，但在鍍鋅板的生產過程中由于熔融鋅液的腐蝕作用及較高的帶鋼速度，使得鋅鍋中軸套對襯套的內孔磨損腐蝕很嚴重，通常使用15天左右就會下線，襯套內孔尺寸在直徑上會增大6mm以上。而為了達到這個使用周期，最初襯套的制造通常使用耐腐蝕和耐磨損性能較好的鈷基合金進行整體鑄造，這使得襯套的制造成本很高，同時對資源造成浪費，也對環境造成污染。

為了降低成本，保護環境，目前有很多熱鍍鋅襯套采用雙金屬復合的方法制造，主要有機械鑲嵌，堆焊等方法，但都存在各自的不足。機械鑲嵌法是將耐腐蝕耐磨損的軋制合金管鑲嵌在耐鋅液腐蝕的基體內孔，并采用機械的方式將其固定在基體內壁上，這種方法制造的襯套工藝復雜，并且為非冶金結合，結合強度差，容易因兩種材料膨脹系數不同造成合金層分離；等堆焊法是采用氬弧或等離子等方式直接在耐鋅液腐蝕的基體的內壁上直接堆焊一層防腐耐磨層，這種方法雖然簡化了工藝，結合強度高，但由于熱輸入量大容易造成合金層組織粗大，熱影響區大，變形大等缺點，并且當基體內孔直徑較小時，對堆焊設備有一定的限制。

因此,選取一種合適的熱鍍鋅襯套的制造方法及，是目前鍍鋅行業需要亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術存在的上述問題，通過大量的試驗，提出了一種新的熱鍍鋅襯套的制造方法。本發明采用在預先機加好的耐鋅液腐蝕的不銹鋼基體上用激光做為熱源熔覆更加耐腐蝕，抗磨損的合金功能層，熔覆用的材料選用專門配置的合金粉末或絲材,本發明采用激光熔覆的方法制造的這種多金屬復合的熱鍍鋅襯套具有優異的耐磨損和耐鋅液腐蝕的性能。能夠完全滿足熱鍍鋅生產線的使用要求,還可以有效降低襯套的制造成本，簡化襯套制造過程中的工藝復雜，避免防腐耐磨合金層分離的現象；同時由于采用高能量密度激光束作為點熱源，熱輸入量小,可避免合金層組織粗大、熱影響區寬和容易引起熱變形等問題；并且可采用光纖或反射鏡等方式將激光源導入內孔，進行小孔徑的激光熔覆，不受設備尺寸的限制。

本發明給出的技術方案是：一種熱鍍鋅襯套的制造方法,其特點是在一種耐鋅液腐蝕的管狀基體內孔上采用激光熔覆成型的方法熔覆一層或多層耐磨損和耐鋅液腐蝕的合金層功能層，最后對功能層表面進行機械加工，使其達到使用條件及要求，其工藝步驟如下。

（1）清理復合襯套的基材表面的油污、氧化皮等污物。

（2）探傷，包括著色探傷、X光探傷、超聲波探傷、熒光探傷，不允許有裂紋、氣孔缺陷。

（3）激光熔覆成型。

將預先機加好的管狀基材在激光加工機床旋轉軸上裝夾正，然后將激光光源導入管狀基材內孔內并調整好激光焦距，同時將特制熔覆合金材料的送粉量或送絲量調整好，打開除塵及吸粉裝置，然后進行激光熔覆。

其中熔覆過程的工藝參數為：功率：1800～4000W，焦距：20～150mm，光斑直徑：3～10mm，掃描速度：10～30mm/s，預置粉末厚度1.5～3.0mm。特制熔覆合金粉末成分為（質量百分數）：C：1-2%，Cr：20-30%，W：10-15%，Mo：15-20%，Ni：5-10%，Fe：1-2%，Mn：0.2-1%，Si：1-2%，B：1-2%，Co：余量。

（4）檢驗，包括尺寸檢驗，無損探傷檢驗，要求不允許有裂紋、氣孔、夾雜等缺陷。

（5）按要求進行機械加工。

與現有技術相比，本發明的有益效果是。

1.為熱鍍鋅襯套的制造提供了一種全新的制造方法。

2.采用激光熔覆成型工藝制造的雙金屬復合襯套解決了傳統方法制造復合襯套工藝復雜，結合強度低，組織粗大，熱輸入量大，對生產技術和設備要求高等問題。

附圖說明

圖1為激光熔覆示意圖。

1. 旋轉卡盤或工裝, 2.激光熔覆層, 3.基材, 4.激光頭, 5. 送粉裝置, 6.支架, 7.除塵及吸粉裝置。

具體實施方式

實施例1 冷軋熱鍍鋅家電板生產線沉沒輥襯套的制造。

沉沒輥襯套基材為316L。

沉沒輥襯套基材表面特制熔覆合金粉末的化學組成以質量百分數計為：

C：1%，Cr：20%，W：10%，Mo：15%，Ni：5%，Fe：1%，Mn：0.4%，Si：1%，B：1%，Co：余量。

其具體工藝步驟如下。

（1）清理復合襯套的基材表面的油污、氧化皮等污物。