[發明專利]一種混料機葉片的制造方法

有效

• 申請號: 201310275769.X
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103290409A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 安志飛;崔忠寶;蘆強;張丕巖;蘆艷君
• 申請（專利權）人: 遼寧思達思克實業有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C38/24;B01F15/00
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 顏偉

技術領域

本發明屬于混料機葉片的制造及激光熔覆技術領域，特別涉及一種混料機葉片的制造方法。

背景技術

混料機的葉片是混料機的主要消耗部件，特別是在混合、攪拌一些超硬的顆粒粉末時，對葉片的消耗極為嚴重。

目前應用的混料機的葉片有以下幾種：

1.純陶瓷材質的或在普通鋼基材外面鑲套陶瓷材料的。這種混料機葉片在實際使用效果上并不理想，主要是由于陶瓷的內部結合力較差，再加上陶瓷材料本身的抗沖擊能力較差，在使用過程中極易發生破碎現象；

2.在普通鋼基材外表面鑲嵌硬質合金片。這種混料機葉片雖然上邊鑲嵌的硬質合金片的硬度在HRC60左右且耐磨損能力也較好，但是由于其與鋼基體的結合能力不好，在使用過程中極易發生剝落現象。因此在實際使用效果上同樣不理想。

因此，一種能在混料機葉片表面制備耐磨硬質合金涂層的方法，使耐磨硬質合金涂層與基體結合強度高、耐磨性能好、合金涂層的厚度均勻，是所屬領域當前亟待解決的課題。

激光熔覆技術作為一種先進的再制造技術，主要有以下優點：(1)激光能量密度高，作用時間短，基體材料的熱影響區和由于加工應力而產生的變形小；(2)熔覆層結構細密，微觀缺陷小，結合性高，性能優異；(3)熔覆層與基體界面為冶金結合，組織細小，熔覆層成分及稀釋率可控，易實現選區熔覆，易實現自動化制備。

目前，關于利用激光熔覆工藝制備設備部件耐磨合金熔覆層的專利和報道很多，例如：

公開號為CN?1932082的中國發明專利申請給出的《在結晶器表面激光快速熔覆制備耐磨抗熱復合熔覆層工藝》，其特點在于利用高功率激光器，通過激光快速掃描在結晶器銅板表面熔覆與基體成冶金結合的良好的韌性打底過渡層，并通過激光寬帶熔覆在打底合金表面制備耐磨及抗熱性能優良的鈷基合金。

公開號為CN101338427的中國發明專利申請給出的《液壓支架立柱缸筒、活塞桿耐磨抗蝕熔覆層的激光熔覆工藝》，包括以下工藝過程：首先立柱缸筒、活塞桿表面預處理：室溫下對立柱缸筒、活塞桿表面進行除油、除銹，并用酒精清洗干凈；然后合金粉末的選擇和自動送粉裝置的調節：選用具有優良耐磨抗蝕性能且與基體冶金相容性良好的鐵基合金粉末，鐵基合金粉末的成分中主要含有Fe、C、Cr、Ni、Mo、Si、N、Nb、Ta、B；最后自動送粉裝置的調節：調節自動送粉裝置，使自動送粉頭出來的合金粉末正好落在激光熔池內，調節送粉量，使合金粉末熔覆層的厚度達到0.6-1.2mm。

公開號為CN101338425的中國發明專利申請給出的《鐵路道岔滑床板表面耐磨抗蝕合金熔覆層激光熔覆工藝》，包括以下工藝過程：首先滑床板表面預處理，即在室溫下對滑床板表面進行除油除銹，并用酒精清洗干凈；然后是合金粉末的預置，即把待熔覆的鐵基、鎳基或鈷基合金粉末預置于上述處理后的滑床板表面，并用帶有導軌的刮尺來調整預制合金粉末，使之均勻分布在滑床板表面并具有適當的厚度，以滿足熔覆后熔覆層厚度的要求；最后是激光熔覆強化滑床板，選用氣體CO₂激光器，工作臺為數控機床，在滑床板表面進行激光熔覆強化。

公開號為CN101519778A的中國發明專利采用激光在穿孔頂頭表面制備WC陶瓷顆粒增強Co基復合涂層，涂層與基體呈冶金結合，提高了涂層與基體的結合力；涂層厚度最大可達到幾個毫米；WC顆粒表面包覆Ni，可以減少WC對激光能量的吸收，降低其在激光熔池的燒損率。WC顆粒在涂層中分布均勻，具有高的涂層硬度，提高頂頭的使用性能，延長使用壽命。

現有技術給出的上述技術方案雖能利用激光熔覆工藝對部分設備部件進行耐磨熔覆層處理，取得一定的技術效果。但其針對的磨損形式多為單純的接觸性磨損且與之接觸的材料多為金屬材料其硬度也并不是特別高，對于像這樣的部件，在其表面制備硬度在HRC40-55的合金層或是利用WC這樣的超硬碳化物復合涂層強化即可。而對像混料機葉片這樣的設備部件，其混合的物料多為一些像剛玉、金剛砂之類的超硬陶瓷材料其硬度均在HRC60以上，在這種條件下硬度在HRC40-55的合金層很難再滿足；而且這些混合的材料多為顆粒狀，對混料機葉片并不是簡單的接觸性磨損，還存在沖刷。WC復合涂層抵擋不了物料對其粘接相長時間的沖刷，粘結相被沖刷掉了，WC也就起不到任何作用了。因此對于混料機葉片這樣的特殊部件，必須選用一種特殊的激光熔覆粉末材料并優化出一種適合的該特殊的熔覆材料的激光熔覆工藝。

經本申請人檢索查證：采用激光熔覆工藝制造混料機葉片，國內、外既無先例，也沒有見到相關報道。

發明內容