[發明專利]高錳鋼轍叉激光智能復合再造方法

有效

• 申請號: 201710128291.6
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106825584B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 魏振華;劉玉柱;劉兆環
• 申請（專利權）人: 唐山市兆寰冶金裝備制造有限公司
• 主分類號: B22F7/08
• 分類號: B22F7/08;C23C24/04;B22F3/105;C22C19/03;C22C27/06;C22C30/02;B33Y10/00;B33Y70/00;B33Y80/00
• 代理公司: 唐山順誠專利事務所(普通合伙)13106
• 代理人: 于文順

技術領域

本發明涉及一種高錳鋼轍叉激光智能復合再造方法，屬于高錳鋼轍叉生產技術領域。

背景技術

鐵路列車進行中鋼軌和車輪及輪軸是鐵路三大安全部件。道岔是由一條線路分支進入或跨越另一條線路的連接及交叉設備分支，道岔是軌道結構的重要組成部分。高錳鋼固定轍叉是道岔的重要組成結構之一，采用高錳鋼整體鑄造成型。按照TB/T447-2004《高錳鋼轍叉技術條件》標準規定，鑄造后轍叉不應存在氣孔、夾渣、縮孔及裂紋等超標缺陷。而且，出口國際產品，按照歐洲標準規定，不得存在任何缺陷。目前，高錳鋼整體鑄造轍叉一般采用砂型鑄造，在冒口等處殘留氣孔、夾渣、縮孔等缺陷。轍叉與導軌連接處采用不銹鋼焊接，在焊料與轍叉和導軌焊接處，產生放射性裂紋等缺陷。這些質量缺陷既滿足不了出口產品的質量技術標準，也影響鐵路行車安全。通常采用常規焊補方法，雖然可以消除一些缺陷，但無法克服焊材與高錳鋼過渡區產生裂紋，達不到出口產品的品質和安全規范，成為急待解決的問題。

發明內容

本發明目的是提供一種高錳鋼轍叉激光智能復合再造方法，具有基體、底材與表層材料結合力強、抗沖擊、耐磨損、耐腐蝕等優異性能，提高了高錳鋼轍叉的技術性能，保證了行車安全，延長了其使用壽命，解決背景技術中存在的問題。

本發明的技術方案是：

高錳鋼轍叉激光智能復合再造方法，先使用冷涂修補機在高錳鋼轍叉再造部位涂補過渡材料合金層，采用激光對過渡材料合金層進行激光重熔，再應用合金材料進行激光再造；包含如下工藝步驟：

①把高錳鋼轍叉鑄造中產生的缺陷表面，采用機械加工方法清理干凈，所述缺陷，包含氣孔、夾渣、縮孔及裂紋；

②采用冷涂修補機將含有Ni、Mo合金粉末的過渡材料，冷涂補在高錳鋼轍叉已清理干凈部位，形成過渡材料合金層，過渡材料合金層的厚度為1.0-2.0mm；過渡材料合金層具有高結合力、高韌性特點，并與基體材料具有相似的伸長率和收縮系數，可以與基體之間形成無缺陷冶金結合；過渡材料各組分的質量份為：Ni16-18份、Mo6-9份；

③采用激光對過渡材料合金層進行激光重熔，形成重熔層；

④在重熔層上使用合金材料進行激光再造，恢復高錳鋼轍叉該部位的原貌；所述合金材料，各組分的質量份數為：Cr11-13份、Ni6-8份、Mo4-6份、Cu1-2份、稀土元素0.5-1份；該合金材料與重熔層的底材結合力強，具有抗沖擊、耐磨損、耐腐蝕及抗裂紋特點。

所述激光重熔，采用公知公用的激光加工機組和機器人智能仿形控制操作，對冷涂補形成的過渡材料合金層進行激光重熔，實現與基體材料完全冶金結合。

所述激光再造，采用公知公用的激光加工機組和機器人智能仿形控制操作，在重熔層上使用合金材料進行激光智能再造，恢復高錳鋼轍叉該部位的原規格形貌和尺寸。

對完成激光再造的高錳鋼轍叉部位進行機械加工，經過無損檢測，無裂紋、砂眼等超標缺陷，恢復達到原制造的機械尺寸和技術規范要求。

本發明的有益效果是：解決了傳統工藝手段無法克服的缺陷問題，具有基體、底材與表層材料結合力強、抗沖擊、耐磨損、耐腐蝕等優異性能，提高了高錳鋼轍叉的技術性能，保證了行車安全，延長了其使用壽命。

具體實施方式

以下結合通過實例對本發明作進一步說明。

高錳鋼轍叉激光智能復合再造方法，先使用冷涂修補機在高錳鋼轍叉再造部位涂補過渡材料合金層，采用激光對過渡材料合金層進行激光韌化重熔，再應用合金材料進行激光智能再造；包含如下工藝步驟：

①把高錳鋼轍叉鑄造中產生的缺陷表面，采用機械加工方法清理干凈，所述缺陷，包含氣孔、夾渣、縮孔及裂紋；

②采用冷涂修補機將含有Ni、Mo合金粉末的過渡材料，冷涂補在高錳鋼轍叉已清理干凈部位，形成過渡材料合金層，過渡材料合金層的厚度為1.0-2.0mm；過渡材料合金層具有高結合力、高韌性特點，并與基體材料具有相似的伸長率和收縮系數，可以與基體之間形成無缺陷冶金結合；過渡材料各組分的質量份為：Ni16-18份、Mo6-9份；

③ 采用激光對過渡材料合金層進行激光重熔，形成重熔層；

④在重熔層上使用合金材料進行激光再造，恢復高錳鋼轍叉該部位的原貌；所述合金材料，各組分的質量份數為：Cr11-13份、Ni6-8份、Mo4-6份、Cu1-2份、稀土元素0.5-1份；該合金材料與重熔層的底材結合力強，具有抗沖擊、耐磨損、耐腐蝕及抗裂紋特點。