[發(fā)明專利]活塞桿表面的增材制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611213888.2
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106636976B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卞偉林;周敏;蔣逸君
• 申請（專利權(quán)）人: 常州力安液壓設(shè)備有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/34;C22C38/44;C22C38/48;C22C38/02;C22C38/50;C22C38/54;C23C24/10
• 代理公司: 常州市夏成專利事務(wù)所(普通合伙) 32233
• 代理人: 沈兵

本發(fā)明涉及金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種活塞桿表面的增材制造方法，采用激光熔敷方法，在活塞桿本體上，先熔敷耐蝕鋼層，耐蝕鋼厚度為0.50~0.88mm，激光熔敷功率為2.5~3.2KW，隨后在耐蝕鋼層表面繼續(xù)熔敷耐磨耐蝕合金層，耐磨耐蝕合金層厚度為2.80~3.35mm，激光熔敷功率為1.8~2.2KW，最后精加工至規(guī)定尺寸和精度，可以獲得表面耐磨和耐蝕性好的活塞桿。本發(fā)明采用激光熔敷增材制造活塞桿，效率高，活塞桿表面加工量小，活塞桿表面硬度≥55HRC，活塞桿表面耐鹽霧腐蝕≥2000h，本發(fā)明活塞桿耐磨性好，使用壽命比普通碳鋼活塞桿提高280~350%，比普通合金鋼活塞桿提高220~260%，推廣應(yīng)用具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種活塞桿表面的增材制造方法。

背景技術(shù)

活塞桿是支持活塞做功的連接部件，大部分應(yīng)用在油缸、氣缸運(yùn)動執(zhí)行部件中，是一個運(yùn)動頻繁、技術(shù)要求高的運(yùn)動部件。以液壓油缸為例，由缸筒、活塞桿（油缸桿）、活塞、端蓋幾部分組成。其加工質(zhì)量的好壞直接影響整個產(chǎn)品的壽命和可靠性。活塞桿加工要求高，其表面粗糙度要求為Ra0.4~0.8um，對同軸度、耐磨性要求嚴(yán)格。活塞桿通常采用滾壓工藝提高表面抗腐蝕能力，并能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生或擴(kuò)大，因而提高活塞桿疲勞強(qiáng)度。通過滾壓成型，滾壓表面形成一層冷作硬化層，減少了磨削副接觸表面的彈性和塑性變形，從而提高了活塞桿表面的耐磨性，同時避免了因磨削引起的燒傷。

因活塞桿工作條件惡劣，使用中極易發(fā)生磨損和腐蝕。為了延長活塞桿使用壽命，中國發(fā)明專利CN 104191152公開了一種煤礦用液壓缸活塞桿表面或中級缸外表面的修復(fù)再制造方法，針對煤礦用液壓缸活塞桿表面或中級缸外表面損傷失效后的再制造，結(jié)合長期實(shí)踐創(chuàng)新設(shè)計出一種采用特定金屬粉末配比的金屬絲材作為粉芯絲材，即由不銹鋼箔層包裹主要成分為Cr、Ni和Fe的金屬粉末構(gòu)成，并創(chuàng)新的基于電弧熱噴涂的工藝方法進(jìn)行表面的修復(fù)再制造，使得表面修復(fù)層的耐腐蝕性能及硬度與表面激光熔敷技術(shù)相當(dāng)?shù)那疤嵯拢瑫r兼顧了良好的經(jīng)濟(jì)適用性及實(shí)際的生產(chǎn)效率，并完全能夠替代現(xiàn)有電鍍技術(shù)，在煤礦用液壓支架油缸中活塞桿及中級缸的修復(fù)利用中具有廣闊的推廣使用前景。

中國發(fā)明專利CN103866221還公開了一種支撐式煤礦液壓支架活塞桿感應(yīng)預(yù)熱熔涂再制造工藝，包括舊件清洗潔凈化、可再制造特征判斷及等級分類、活塞桿舊件粗加工、感應(yīng)預(yù)熱熔涂耐磨防腐涂層、后續(xù)精加工、質(zhì)檢入庫步驟。該發(fā)明將感應(yīng)預(yù)熱熔涂引入舊件再制造，既克服傳統(tǒng)修復(fù)工藝加工次數(shù)有限、粗糙度差、效果差的缺陷，又克服了激光熔覆再制造工藝的高成本、低效率、易受熱變形的問題，既達(dá)到了再制造活塞桿的高性能高品質(zhì)，又實(shí)現(xiàn)再制造過程的高速高效、高成品率、自動控制、低生產(chǎn)成本，顯著延長了再制造活塞桿的使用壽命，整個再制造過程，無污染，綠色環(huán)保。

中國發(fā)明專利CN103671339還公開了一種耐磨耐腐蝕合金表面覆層的液壓啟閉機(jī)油缸活塞桿，活塞桿表面使用激光器作為能量源，合金材料粉末作為加工材料，熔覆形成耐磨耐腐蝕合金熔覆層。熔覆層金屬晶體細(xì)致縱向排列的非常致密，使熔覆層堅硬、耐蝕、耐磨，并且可以達(dá)到低稀釋率低熱影響的突出效果。熔覆層與基材呈冶金融合，強(qiáng)度非常高。熔覆層可為單層也可多層疊加，熔覆完成后熔覆層厚度為0.2mm至10mm。該發(fā)明實(shí)現(xiàn)了活塞桿表面耐磨耐腐蝕防護(hù)層的柔性化制造，生產(chǎn)周期短，加工效率高。表面材料限制少，適用范圍廣。獲得的耐磨耐腐蝕合金激光熔覆活塞桿表面無氧化影響、無熱應(yīng)力變形，具有較高的綜合機(jī)械性能，與基材結(jié)合強(qiáng)度好，抗磨抗腐蝕性能優(yōu)異。