[發明專利]一種用于雙排鏈輪的激光熔覆修復方法

在審

• 申請號: 202010536992.5
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111549342A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 崔反東;孟文媛;李亞平;徐仰濤;宿彥梅
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學白銀新材料研究院
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C38/32;C22C38/02
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 胡林

本發明公開了一種用于雙排鏈輪的激光熔覆修復方法，涉及激光熔覆再制造技術領域，包括以下操作步驟：S1，三維激光成像裝置掃描待修復工件，電子設備獲取三維激光成像裝置的掃描結果，電子設備中的軟件對掃描結果進行數據處理，得到激光設備的預設路徑；S2，夾持件夾持待修復工件，電機驅動夾持件帶動待修復工件旋轉，激光設備在固定功率下按照S1所得預設路徑x將熔覆劑涂在待修復工件表面并對其進行激光熔覆，電機控制待修復工件的停留時間y；S3，熔覆后的待修復工件緩冷至?15–30℃，然后175–215℃回火2.75?3.25h，最后485–515℃回火1.25?1.75h，利用激光熔覆和3D打印結合的方法實現礦用刮板輸送機的關鍵易損部件雙排鏈輪的一次性成型修復。

技術領域

本發明涉及激光熔覆再制造技術領域，具體涉及一種用于雙排鏈輪的激光熔覆修復方法。

背景技術

鏈輪軸組是刮板機的關鍵部件，鏈輪軸組包括鏈輪、軸、軸承座、軸承、油封等。刮板輸送機在工作時，刮板鏈條繞鏈輪作閉合循環運行，運行中的鏈環與鏈輪鏈窩構成一對運動副，這樣每一次嚙合都對鏈輪進行擠壓，且會產生滑動磨擦以及磨料磨損，進而使鏈窩部位承受巨大的交變載荷和附加的沖擊載荷，使得鏈輪磨損嚴重由于工況復雜，鏈輪(材質42CrMo及以上)磨損較快，磨損后會脫鏈、跳鏈，如果不及時更換會造成嚙合不好并加速新鏈條的磨損，對生產造成很大影響。鏈輪形式的磨損和斷裂在采礦設備中占10％以上，因此，它帶來了對礦工生命安全的重大影響以及煤礦的經濟利益。為了受力和嚙合均勻需同時更換一對雙排鏈輪，這些退役產品都是出現大量缺陷的機械零部件，如果直接作報廢處理，不但會造成巨大的浪費，而且還會導致嚴重的污染問題，并且新鏈輪制作周期長約兩個月，影響生產進度，每對雙排鏈輪價格在三千元左右，為了節約成本通常進行修復再利用。

在此背景下，基于先進表面工程技術的綠色再制造技術，如堆焊、電刷鍍、電弧噴涂、激光熔覆等得到了越來越廣泛地關注。修復中堆焊用的最多，常采用D212、D397、J857Cr等焊條，堆焊技術由于設備簡單、使用可靠、操作靈活、成本較低，常適用于現場施焊，但由于42CrMo焊接性較差，焊接極易產生淬硬組織出現裂紋，報廢率高，且堆焊后硬度高、厚度不均勻、難以加工，只適用于簡單修復；電刷鍍和電弧噴涂由于精度低、應力大，受熱區大制約了其應用；而激光熔覆由于熱輸入量較低、快速固話、更清潔、稀釋度更低、工件變形小、晶粒細小以及強度、硬度高、修復快、合格率高等優點，近幾年在礦用精細化修復中得到了快速發展。大量研究在工藝參數對42CrMo合金表面單道激光熔覆的幾何特征和性能影響方面取得了一定成果，但仍存在工藝參數選取不全面、稀釋率評估區間不合理、數據統計處理方法不夠完善等問題。目前尚未有使用激光熔覆和3D打印結合的方式來對礦用刮板輸送機的雙排鏈輪進行一次性成型修復的相關報道。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種用于雙排鏈輪的激光熔覆修復方法，利用激光熔覆和3D打印結合的方法實現礦用刮板輸送機的關鍵易損部件雙排鏈輪的一次性成型修復。

一種用于雙排鏈輪的激光熔覆修復方法，包括以下操作步驟：

S1，三維激光成像裝置掃描待修復工件，電子設備獲取三維激光成像裝置的掃描結果，電子設備中的軟件對掃描結果進行數據處理，得到激光設備的預設路徑；

S2，夾持件夾持待修復工件，電機驅動夾持件帶動待修復工件旋轉，激光設備在固定功率下按照S1所得預設路徑x將熔覆劑涂在待修復工件表面并對其進行激光熔覆，電機控制待修復工件的停留時間y；

S3，熔覆后的待修復工件緩冷至-15–30℃，然后175–215℃回火2.75-3.25h，最后485–515℃回火1.25-1.75h，消除待修復工件的殘余應力。

優選地，S1中所述三維激光成像裝置為OKIO-400型照相式光柵三維掃描儀。

優選地，S1中所述電子設備通過Geomagic Studio軟件進行數據處理。