[發明專利]一種利用合金熔覆再制造技術修復立柱缸體表面缺陷的方法

在審

• 申請號: 202211422026.6
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115747790A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 李錫元;劉潤平;黃泉清;栗靖;董小波;席艷凱;張芳衛;胡宗坤;郭凱
• 申請（專利權）人: 鄭州航空港區速達工業機械服務有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C9/01;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;B22F1/12
• 代理公司: 鄭州大豫知識產權代理事務所(普通合伙) 41214
• 代理人: 文生明

本發明公開了一種利用合金熔覆再制造技術修復立柱缸體表面缺陷的方法，包括以下步驟：先測量、去除原疲勞層和點蝕層，再調整表面質量，然后利用冷弧熔覆線材分別在立柱缸體內壁滑動面、外圓、缸口、底閥孔形成合金熔覆層，經精加工、拋光、探傷、補焊后退火，最后質量檢驗；其中，立柱缸體內壁滑動面處冷弧熔覆線材為銅合金焊絲，立柱缸體外圓、缸口及底閥孔處冷弧熔覆線材為鐵合金焊絲，銅合金焊絲及鐵合金焊絲表面均包覆有納米復合涂層。本發明通過對立柱缸體不同部位采用不同焊絲熔覆形成合金熔覆層，達到維修再制造的目的，提高了立柱缸體抗腐蝕和耐磨性能，從而較好地發揮立柱的使用性能，提高了立柱在井下的使用壽命。

技術領域

本發明屬于合金熔覆技術領域，具體涉及一種利用合金熔覆再制造技術修復立柱缸體表面缺陷的方法。

背景技術

液壓支架是煤礦綜采工作面的主要支護設備，它能可靠而有效地支撐和控制工作面的頂板，防止矸石進入回采工作面和推進輸送機。液壓立柱油缸是液壓支架的重要組成部分，是用于控制開采工作面礦山壓力的承壓結構件，立柱缸體的承壓能力和可靠性往往直接影響開采作業面的工作效率和安全性。在實際的開采使用中，立柱缸體由于長時間承受很大的壓力和弱酸性的潮濕環境，不可避免的腐蝕、拉傷、沖擊、磕碰等致使立柱缸體出現局部的腐蝕和鍍層損壞，直接造成了液壓支架的泄壓，極大的降低了工作面的開采效率，甚至是安全事故。由于液壓支架回撤安裝周期長、地面工業場地不足等因素，立柱缸體的維修工作一直困擾并制約著煤礦的生產進度及回采工作。

目前，對立柱缸體外表面修復較成熟的修復技術有電鍍鍍鉻修復技術、等離子熔覆修復技術和激光熔覆技術。電鍍鍍鉻修復技術利用電解離子置換的原理將鍍液中的金屬離子還原成金屬原子并沉積在金屬表面，形成具有一定厚度和較高結合力的修復層，該方式修復效率高、成本低，但是環境污染較為嚴重。等離子熔覆修復技術對于立柱缸體的熱量輸入大，易產生變形，熔覆層搭接易出現夾渣、氣孔，但是工藝穩定，成本較低。激光熔覆技術對于立柱缸體能量集中，熱輸入量小，工件幾乎無變形，熔覆層外觀平整，且激光熔覆的使用壽命相對等離子融覆更長，但是設備投入成本高，技術門檻高。

合金熔覆主要是采用氬氣保護焊接修復的技術，利用脈沖電源、保護性氣體和特殊焊絲完成修復工件，具有控制焊接熱輸入量最低、母材熔化少、電弧穩定性好、熔深淺、熔覆速度快等工藝特點。申請號為CN201910942261.8的專利公開了一種液壓立柱導向套修復再制造方法，先對導向套表面進行清洗，然后車削導向套內密封面，再用鋁青銅焊絲對導向套內密封面進行冷熔銅合金，熔覆完成后檢查熔覆質量。申請號為CN202210423895.4的專利公開了一種煤礦用液壓缸壁熔覆銅合金裝置，通過將銅合金焊絲用低溫冷熔的方法熔覆在工件內壁表面起到耐磨損、耐腐蝕作用。雖然熔覆銅合金修復立柱缸體壁已有相關報道，但是現有熔銅工藝受熔覆工序及材料的限制，熔覆層往往較厚，需要后續機加工，熔覆過程中易產生氣孔、飛濺、焊接缺陷，并且熔覆層與基體的結合力欠佳，熔覆層的合金層性能有待提高。立柱缸體內壁不僅要求熔覆層具有適宜的硬度，還對耐磨性和耐腐蝕性要求較高，以保證缸體的密封性，如何低成本、高效率地解決立柱缸體修復問題是亟待解決的問題。因此，開發合金熔覆強化和再制造修復技術，對于修復煤礦液壓支架立柱缸體具有重要的現實意義。

發明內容

基于現有技術的不足，本發明提供了一種利用合金熔覆再制造技術修復立柱缸體表面缺陷的方法，通過對立柱缸體內壁滑動面冷弧熔覆銅合金焊絲，對立柱缸體外圓、缸口及底閥孔冷弧熔覆鐵合金焊絲，使不同部位的熔覆層滿足立柱缸體的使用要求，提高立柱缸體的服役時長。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種利用合金熔覆再制造技術修復立柱缸體表面缺陷的方法，包括以下步驟：

S1、對拆解下來的立柱缸體進行尺寸、直線度檢測，然后去除原疲勞層和點蝕層；

S2、利用噴砂處理調整外圓表面質量，利用珩磨對內壁表面進行精整加工；