[發明專利]一種液壓支架用桿柱類工件高速激光熔覆加工方法

在審

• 申請號: 202110087598.2
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112719815A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 孟賀超;程相榜;張自強;張麗蘋;趙新亞;張靜;印文才;李瑞鵬;楊愿愿
• 申請（專利權）人: 鄭煤機智鼎液壓有限公司;鄭州煤礦機械集團股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 鄭州德勤知識產權代理有限公司 41128
• 代理人: 王鵬

本發明提供了一種液壓支架用桿柱類工件高速激光熔覆加工方法，包括以下步驟：下料，在成品桿柱類工件的外形尺寸基礎上留存一定的加工余量；調質，根據桿柱類工件的材質及尺寸，設置熱處理調質參數；時效，根據桿柱類工件的材質及尺寸，確定時效參數；精車，對桿柱類工件表面的待熔覆區外圓進行精車加工，留存外圓加工余量；磨削，磨削待熔覆區外圓，保證熔覆尺寸余量和所需的粗糙度；高速激光熔覆，將桿柱類工件表面用清潔劑清洗干凈，對待熔覆區外圓進行熔覆；砂帶拋光，將桿柱類工件拋光至成品要求尺寸。該液壓支架用桿柱類工件高速激光熔覆加工方法具有設計科學、工藝流程短、加工效率高、熔覆效果好的優點。

技術領域

本發明涉及液壓支架零件加工領域，具體地說，涉及一種液壓支架用桿柱類工件高速激光熔覆加工方法。

背景技術

目前高速激光熔覆技術在液壓支架油缸桿柱類零部件上已有應用，加工方法為：下料—粗車外圓—調質—校直—精車—高速激光熔覆—精磨(至Ra0.4)—拋光輪拋光。該方法主要存在以下問題：（1）粗車外圓后調質，由于應力釋放工件產生彎曲變形，校直工序再次使其內部應力升高，熔覆過程中的高溫會使材料內部應力釋放導致工件再次彎曲變形，該加工方法會導致桿柱類工件反復變形，工藝流程長；（2）為解決桿柱類工件的彎曲變形，熔覆層需要加厚才能避免精磨、拋光后的漏鐵問題，延長熔覆工序時間，熔覆效率降低；（3）熔覆層的加厚，使得后續精磨、拋光的磨削量增大，彎曲問題沒有得到有效解決，且容易出現熔覆層厚度不均勻的情況，質量效果差，生產效率低；（4）拋光使用的拋光輪為百葉輪，屬于柔性拋光，穩定性不好，拋光效率低。

為解決上述存在的問題，技術人員一直在尋求一種新型的工藝方案。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，從而提供一種設計科學、工藝流程短、加工效率高、熔覆效果好的液壓支架用桿柱類工件高速激光熔覆加工方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種液壓支架用桿柱類工件高速激光熔覆加工方法，包括以下步驟：S1、下料，在成品桿柱類工件的外形尺寸基礎上留存一定的加工余量；S2、調質，根據桿柱類工件的材質及尺寸，設置熱處理調質參數；S3、時效，根據桿柱類工件的材質及尺寸，確定時效參數；S4、精車，對桿柱類工件表面的待熔覆區外圓進行精車加工，留存外圓加工余量；S5、磨削，磨削待熔覆區外圓，保證熔覆尺寸余量和所需的粗糙度；S6、高速激光熔覆，將桿柱類工件表面用清潔劑清洗干凈，對待熔覆區外圓進行熔覆；S7、砂帶拋光，將桿柱類工件拋光至成品要求尺寸。

基于上述，步驟S3中，設桿柱類工件總長為L、成品熔覆區外圓直徑為D，則時效溫度為回火溫度下降105-125℃；當L/D＜5時，保溫時間為3.5h，當5≤L/D＜10時，保溫時間為5h，當10≤L/D＜15時，保溫時間為10h，當L/D≥15時，保溫時間為15h；出爐后空氣冷卻。

基于上述，步驟S4分為半精車、精車兩步進行，直至待熔覆區外圓直徑大于成品熔覆區外圓直徑0.1mm，公差與桿柱類工件圖紙相同，待熔覆區外圓粗糙度3.2μm＜Ra≤6.3μm，桿柱類工件上除了待熔覆區的其余位置均精車加工至成品尺寸。

基于上述，步驟S5中，磨削至待熔覆區外圓直徑小于成品熔覆區外圓直徑0.3mm，公差與桿柱類工件圖紙相同，待熔覆區外圓粗糙度0.8μm≤Ra≤1.6μm。

基于上述，步驟S6中，熔覆參數為激光器功率5.5kw、激光器光斑直徑Φ3.2mm、搭接率75%、線速度45m/min、送粉量28g/min、保護氣流量15L/min，其中保護氣采用氬氣。熔覆后測試桿柱類工件熔覆區和已精加工區外圓跳動量≤0.03mm，即直線度≤0.03mm。

基于上述，步驟S6中，熔覆層熔覆原始厚度為0.25mm。