[發(fā)明專利]一種鋼工件異型內(nèi)孔表面涂層的沉積裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910159093.5
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109852968B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳海濤;李忠盛;吳護林;張敏;叢大龍;何慶兵;張隆平;趙子鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國兵器工業(yè)第五九研究所
• 主分類號: C23C26/02
• 分類號: C23C26/02
• 代理公司: 重慶晶智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50229
• 代理人: 李靖

1.一種鋼工件異型內(nèi)孔表面涂層的沉積裝置，其特征在于：包括惰性氣體氣瓶（1），閥門（2），氣管（3），1號絲杠（4），1號步進電機（5），沉積槍（6），導(dǎo)線（7），CHB-200s型霍爾電流傳感器（8），沉積槍裝夾臺（9），鋼工件（10），三爪卡盤（11），傳動軸（12），6204軸承（13），安裝架（14），2號步進電機（15），2號絲杠（16），電極（17），固定筒（18），三角皮帶（19），工作臺（20），控制器（21），皮帶輪（22），3號步進電機（23），智能電火花沉積堆焊修復(fù)電源（24）；

所述沉積槍裝夾臺（9）用于裝夾沉積槍（6），固定和夾緊沉積槍（6），且能調(diào)節(jié)沉積槍（6）與水平面之間的夾角；

所述控制器（21）內(nèi)部包括三個步進電機驅(qū)動器，分別與1號步進電機（5）、2號步進電機（15）和3號步進電機（23）連接，并對其轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動模式進行控制；

所述控制器（21）連接 CHB-200s型霍爾電流傳感器（8），采集導(dǎo)線（7）上的電流；

所述安裝架（14）上分別設(shè)有所述三爪卡盤（11）、所述傳動軸（12）、所述6204軸承（13）、所述固定筒（18）、所述3號步進電機（23）；

所述三爪卡盤（11）通過傳動軸（12）采用6204軸承（13）固定在固定筒（18）上；

所述傳動軸（12）的左端固定有所述三爪卡盤（11），所述傳動軸（12）的右端帶有固定皮帶輪；

所述3號步進電機（23）的輸出軸上設(shè)有皮帶輪（22）；

所述傳動軸（12）通過固定皮帶輪與所述3號步進電機（23）上的皮帶輪（22）之間采用三角皮帶（19）傳動；

所述惰性氣體氣瓶（1）通過氣管（3）與所述沉積槍（6）尾部接口連接。

2.如權(quán)利要求1所述一種鋼工件異型內(nèi)孔表面涂層的沉積裝置，其特征在于：所述安裝架（14）包括有頂板和底板兩層，所述3號步進電機（23）設(shè)于所述底板上，所述固定筒（18）設(shè)于所述頂板上。

3.如權(quán)利要求2所述一種鋼工件異型內(nèi)孔表面涂層的沉積裝置，其特征在于：工作臺（20）內(nèi)部為中空設(shè)計，所述控制器（21）安裝、固定于工作臺中空內(nèi)腔。

4.如權(quán)利要求3所述一種鋼工件異型內(nèi)孔表面涂層的沉積裝置，其特征在于：所述控制器（21）選用STC89C52單片機作為處理器，內(nèi)部步進電機驅(qū)動器選用普菲德MA860H。

5.如權(quán)利要求4所述一種鋼工件異型內(nèi)孔表面涂層的沉積裝置，其特征在于：所述智能電火花沉積堆焊修復(fù)電源（24）選用為產(chǎn)自上海銳巨機電設(shè)備有限公司、型號為ZY-12的智能電火花沉積堆焊修復(fù)設(shè)備。

6.如權(quán)利要求5所述一種鋼工件異型內(nèi)孔表面涂層的沉積裝置，其特征在于：所述1號步進電機（5）、2號步進電機（15）、3號步進電機（23）均選用86BYG250H。

7.一種鋼工件異型內(nèi)孔表面涂層的沉積裝置使用方法，其特征在于：按照如下步驟進行：

S1：鋼工件預(yù)處理，使用有機溶劑對鋼工件內(nèi)孔表面進行清洗；

S2：裝備與工裝，順序步驟如S201~S205：

S201：將惰性氣體氣瓶（1）與所述沉積槍（6）采用氣管（3）通過閥門（2）連接起來；

S202：將鋼工件（10）裝夾在三爪卡盤上（11），旋緊三爪卡盤（11）；

S203：將電極（17）裝夾到沉積槍頭部，電極（17）材料為鎢合金；

S204：將沉積槍（6）安裝于沉積槍裝夾臺（9）上；

S205：:將智能電火花沉積堆焊修復(fù)電源（24）的陽極、陰極，分別對應(yīng)連接到沉積槍（6）、安裝架（14）上；

S3：參數(shù)設(shè)置，具體為開啟智能電火花沉積堆焊修復(fù)電源（24），設(shè)定沉積參數(shù)為：沉積功率為1000W、沉積電壓為80V、頻率375Hz；

S4：沉積槍（6）轉(zhuǎn)態(tài)調(diào)整；具體為根據(jù)鋼工件需沉積面，通過手動調(diào)整沉積槍夾臺（9），使得沉積槍（6）頭部電極（17）與鋼工件需沉積面呈一定夾角；

S5：打開氣瓶，開啟控制器（21）；所述控制器（21）按如下流程工作：

S5001：控制3號步進電機（23）勻速轉(zhuǎn)動；

S5002：控制1號步進電機（5）正向轉(zhuǎn)動，使得沉積槍（6）與鋼工件（10）表面接觸，完成點沉積；

S5003：控制器（21）連接 CHB-200s型霍爾電流傳感器（8），采集導(dǎo)線（7）上的電流，當(dāng)瞬時電流大于35A時，控制1號步進電機（5）反向轉(zhuǎn)動，使得沉積槍（6）與鋼工件（10）表面分離；

S5004：控制器（21）檢測到導(dǎo)線（7）上的電流小于35A時，控制1號步進電機（5）正向轉(zhuǎn)動，使得沉積槍（6）與鋼工件（10）表面接觸，完成點沉積；不斷重復(fù)S5002~S5004過程一定時間，完成由點沉積到一周的線沉積；

S5005：控制2號步進電機（15）轉(zhuǎn)動一定角度；再重復(fù)S5002~S5004過程一定時間，完成由點沉積到一周的線沉積；

S5006：重復(fù)S5005步驟，完成鋼工件該表面的沉積；

再重復(fù)S4~S5；完成鋼工件其他表面的沉積；關(guān)閉步進電機、氣瓶以及智能電火花沉積堆焊修復(fù)電源；取出鋼工件；

S6：后處理，對沉積完的鋼工件采用手工方法進行打磨，達到表面粗糙度Ra1.6以上，即實現(xiàn)了在鋼工件異型內(nèi)孔表面制得了鎢合金防護涂層。