[發明專利]一種高硬高韌高耐腐的耐磨部件及其耐磨層的加工方法

在審

• 申請號: 201810842158.1
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108867736A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 陳志凱;何冰;王井
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械有限公司
• 主分類號: E02F5/14
• 分類號: E02F5/14;C23C24/10
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張倩倩;董建林

本發明公開一種高硬高韌高耐腐的耐磨部件及其表面耐磨層的加工方法，耐磨部件包括本體，本體表面設有通過激光熔覆制成的多個耐磨條，多個耐磨條在本體表面呈條紋狀或網格狀排列。多個耐磨條形成了易磨損部件的特殊表面耐磨織構，形成非連續表面耐磨涂層，可解決因大面積處理形成較大熱應力而導致零件的變形，以及多道搭接而引起的回火軟化問題；兼并整體零部件的耐磨性及韌性的提高，同時可改善接觸表面應力分布狀態，改變磨粒在接觸表面運動形式，降低接觸表面的磨損失效，提高零件使用壽命。

技術領域

本發明涉及工程機械零部件技術領域，特別是一種高硬高韌高耐腐的耐磨部件及其耐磨層的加工方法。

背景技術

雙輪銑設備是目前國際上先進的地下連續墻（防滲墻）施工專用設備，在復雜地層條件下的施工效率高、精度高、適應性強，而且對于環境影響和污染小，被國內外廣泛應用于地鐵、地下管廊等工程。

在施工過程中，通過耐磨部件（限位塊與導向環）的相互作用，不僅有效地消除銑削盲區，同時可以避免擺齒與減速機的干涉。因此，耐磨部件為雙輪銑設備的關鍵工作裝置，直接決定施工進程。但是，在銑削過程中，由于大量硬質顆粒混入限位塊與導向環的接觸面，導致耐磨部件發生嚴重磨損，壽命遠低于設計值，需頻繁更換，影響工程進度。因此，開發出一種高壽命的耐磨部件或耐磨強化處理工藝是十分必要的。

導向環與限位塊基體材料為42CrMo，其結構如附圖1-導向環和附圖2-限位塊所示。基于該耐磨部件的工作環境：潮濕、重載、沖擊等極端條件，為了提高耐磨部件使用壽命，目前工程上采用常規熱處理的方式使材料表面硬度處于35-40HRC之間，以保證材料表面硬度和韌性的兼顧。但仍存在以下幾點不足：

（1）現有熱處理技術對材料表面硬度的改善程度主要由基材合金元素種類與含量決定，通過熱處理方式提高的硬度上限有其局限性；

（2）工作過程中，有大量的沖擊與振動的作用，必然要保證零件有足夠的韌性，因此限制零件表面硬度最大程度的提高；

（3）現有熱處理時間較長，工藝繁瑣，不同區域強化層厚度與性能無法進行有效的調控，并且零件整體熱處理會造成大量能源的浪費；

（4）熱處理工藝無法有效改善零件表面耐腐蝕性，會導致因表面腐蝕而引起的磨損加劇，降低耐磨部件的使用壽命。

因此，采用傳統熱處理方式所制備的限位塊無法達到最佳的使用狀態，直接導致導向環與限位塊壽命遠低于設計值，無法滿足工程需求。

名詞解釋

LC --- Laser Cladding 激光熔覆。

發明內容

本發明要解決的技術問題為，利用激光熔覆技術，在部件表面制備出具有特殊形狀的表面織構，提高部件表面硬度與耐腐蝕性，減少部件在工作過程中的磨損以及因表面腐蝕而引起的磨損加劇。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種高硬高韌高耐腐的耐磨部件，包括本體，本體表面設有通過激光熔覆制成的多個耐磨條，多個耐磨條在本體表面呈條紋狀或網格狀排列；

各耐磨條的硬度為40-60HRC，厚度為0.5-3mm，寬度為2-10mm。

優選的，條紋狀的多個耐磨條相互平行，相鄰兩個耐磨條之間的間距為2-40mm。耐磨條的傾斜角度不限，但始終與磨損方向呈一定的角度而不平行。

優選的，所述網格狀由正向傾斜耐磨條條紋組和反向傾斜耐磨條條紋組相互交叉形成；正向傾斜耐磨條條紋組以及反向傾斜耐磨條條紋組中的多個耐磨條分別相互平行，且分屬兩組的任意兩個相交叉的耐磨條之間的夾角為30-150°。正向傾斜以及反向傾斜的耐磨條分別與磨損方向呈一定的角度而不平行，可使表面接觸應力沿耐磨條方向傳導，改變接觸面應力分布狀態，降低磨粒運動驅動力，而提升耐磨部件的使用壽命。