[發(fā)明專利]一種軍用發(fā)射架主梁的強化處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611211973.5
• 申請日: 2016-12-25
• 公開（公告）號: CN107034458B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫振田;馬飛;孫金全
• 申請（專利權(quán)）人: 機械科學(xué)研究總院青島分院有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B22F9/08
• 代理公司: 北京元本知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11308
• 代理人: 趙帥

本發(fā)明公開了一種軍用發(fā)射架主梁的強化處理方法，通過設(shè)計與主梁材料表面相同組分的涂層基體材料，并添加碳化鎢材料，并采用多層激光熔覆，粒度逐步增大，WC比例逐步減少的復(fù)合熔覆粉進行激光熔覆，使表面形成了均勻的粒度和濃度梯度，提高了結(jié)合力和強度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料表面加工領(lǐng)域，尤其是涉及一種軍用發(fā)射架主梁的強化處理方法。

背景技術(shù)

發(fā)射架是用于載機懸掛和發(fā)射火箭、導(dǎo)彈等的專用裝置，具有體積大，重量大，剛性要求高，系統(tǒng)集成度高的特點，發(fā)射架的材料承重大，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時需要承受發(fā)射時尾氣產(chǎn)生的高溫，目前的發(fā)射架材料多采用20CrMnSiA，或直接采用碳碳復(fù)合材料，前者成本低，但重量大，耐高溫性能劣于復(fù)合材料，而后者質(zhì)輕，耐高溫性能更好，但加工復(fù)雜，成本極高。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種軍用發(fā)射架的強化處理方法，采用鋼結(jié)構(gòu)，并施加高溫涂層的方式，提高了發(fā)射架主梁的耐高溫性能。

本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括：

一種軍用發(fā)射架主梁的強化處理方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)選擇20CrMnSiA作為發(fā)射架的主梁材料；

涂層粉制備：選擇20CrMnSiA，以及粒度為200-240目的WC粉，分別制備不同組分的涂層粉，包括：

首先，選擇240目的WC粉以及20CrMnSiA，WC粉占20CrMnSiA總重量的25-30％，隨后在真空度為10-4-10-5Pa下，進行真空感應(yīng)熔煉，加熱到其熔點100-150℃以上保溫5-10min，此過程伴隨電磁攪拌以使得WC粉在熔體中混合均勻，隨后熔體進入霧化室，對金屬液的出口處霧化噴嘴噴出高壓氬氣，高壓氬氣對金屬液滴進行碰撞，使其破碎成球形粉末，高壓氬氣壓力為4-6MPa，隨后經(jīng)旋流沉降進入收料管，并進行篩分后得到第一復(fù)合涂層粉料；

隨后選擇200目的WC粉以及20CrMnSiA，WC粉占20CrMnSiA總重量的15-20％，在相同條件下制備第二復(fù)合涂層粉料；

隨后選擇140目的WC粉以及20CrMnSiA，WC粉占20CrMnSiA總重量的10-15％，在相同條件下制備第三復(fù)合涂層粉料。

2)選擇200目的第一復(fù)合涂層粉料，160目的第二復(fù)合涂層粉料，120目的第三復(fù)合涂層粉料，采用水玻璃分別與三種復(fù)合涂層粉料混合分別得到第一、第二、第三熔覆粉。

3)激光熔覆涂層，具體包括：

發(fā)射架主梁預(yù)熱到150-200℃，將第一熔覆粉敷在發(fā)射架主梁表面，厚度為0.5-1mm，采用激光器對發(fā)射架主梁表面進行逐層激光掃描加熱，融化所述第一熔覆料并使其附著在發(fā)射架主梁表面，激光器功率為2.5KW，電流為300A，激光掃描速度為3-5mm/s，光束直徑為12.2mm，熔覆過程通氬氣保護形成第一涂層。

將得到第一涂層的發(fā)射架主梁預(yù)熱到150-200℃，隨后將第二熔覆料覆在發(fā)射架主梁表面，厚度為1-1.2mm，并在保溫爐中烘烤0.5h后以相同工藝進行激光熔覆得到第二涂層；

將得到第二涂層的發(fā)射架主梁預(yù)熱到150-200℃，隨后將第三熔覆料覆在發(fā)射架主梁表面，厚度為1.0-1.5mm，并在保溫爐中烘烤0.5h后以相同工藝進行激光熔覆得到第三涂層。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于：碳化鎢陶瓷材料具有極高的熔點和耐高溫能力，同時其自身又具有極高的硬度，作為涂層材料可以使發(fā)射架主梁材料具備耐高溫能力，但金屬-陶瓷界面難以復(fù)合易導(dǎo)致涂層結(jié)合力不強，一直是困擾工程人員的難題，本發(fā)明通過設(shè)計與主梁材料表面相同組分的涂層基體材料，并添加碳化鎢材料，并采用多層激光熔覆，粒度逐步增大，WC比例逐步減少的復(fù)合熔覆粉進行激光熔覆，使表面形成了均勻的粒度和濃度梯度，提高了結(jié)合力和強度。