專利名稱：混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層及其激光熔覆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及激光熔覆技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷合金粉末熔覆層及其激光熔覆方法。_
背景技術(shù)：
混凝土輸送泵車是利用壓力將混凝土沿管道連續(xù)輸送的機械，按結(jié)構(gòu)形式分為活塞式、擠壓式、水壓隔膜式，混凝土輸送泵車通常由泵體和輸送管組成，泵體裝在汽車底盤上，再裝備可伸縮或 屈折的布料桿即可組成泵車。其中，眼鏡板是混凝土輸送泵車的重要部件，也是一個易損件，其壽命長短直接影響著泵車的使用效率與使用成本。眼鏡板是S形泵送分配閥的零件，與混凝土輸送缸相聯(lián)通，運動部件S管在擺動油缸的驅(qū)動下，將混凝土從一側(cè)混凝土缸口剪切、扭轉(zhuǎn)擺動到另一側(cè)混凝土缸口上，切割環(huán)隨S管貼著眼鏡板擺動，與眼鏡板組成了切換摩擦副。由于切割環(huán)的快速擺動使眼鏡板產(chǎn)生強烈磨損，同時還要承受切斷石子時產(chǎn)生的沖擊力。工作介質(zhì)是由水泥、細(xì)粗骨料、水及外加劑組成的混凝土，其硬度、韌性、耐磨性及抗壓潰強度等力學(xué)性能都有一定的要求，尤其是硬度指標(biāo)，約為洛氏硬度HRC40-50。由此可知，眼鏡板主要在常溫下工作，承受沖擊力、剪切力及較大的摩擦力。目前眼鏡板壽命約為30000m3，遠(yuǎn)不能滿足實際生產(chǎn)的需要。眼鏡板的主要失效形式為磨損、碎裂崩塊失效，該眼鏡板和切割環(huán)之間的磨損屬于磨粒磨損。磨損首先表現(xiàn)為切割環(huán)及眼鏡板孔口棱角磨鈍，并形成較小的圓弧面楔形口，隨著參與磨損的磨粒粒徑的增大，磨損間隙也隨之增大，間隙大到一定值時會因嚴(yán)重漏漿而影響施工。而隨著泵送高度的增加，眼鏡板的沖擊剪切會增大，磨損更劇烈，且容易發(fā)生碎裂朋塊?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常提高眼鏡板壽命所用的方法包括:一是尋找抗熱疲勞性能和耐磨性好的合金材料，二是對眼鏡板進(jìn)行表面處理，以提高其耐磨性能。由于眼鏡板的使用條件要求基體采用具有良好強度與韌性配合的中碳合金鋼制造(如35CrMO、42CrMo、40CrNiMo等)，其表面要求具有高的硬度和耐磨性，因而，通常采用中頻熱處理或滲碳、碳氮共滲形成耐磨層，但由于其耐磨性較差，壽命僅為30000噸左右。另外，還有對眼鏡板進(jìn)行表面堆焊來提高其使用壽命，但該方法硬度仍然較低(HRC45-52)，而堆焊高硬度材料時存在焊接開裂傾向。目前一種新的方法是在鋼制基體表面鑲嵌硬質(zhì)合金塊，眼鏡板壽命提高到50000噸以上，但存在開裂崩落及造價過高的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷合金粉末熔覆層及其激光熔覆方法，能提高眼鏡板耐蝕性能及使用壽命，保證混凝土輸送泵車效率及運行安全。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層，包括:熔覆于眼鏡板表面的打底層及設(shè)于所述打底層上的工作層，所述打底層為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:
C:0.01 0.05%、Cr:20 30%、Fe:1.0 1.8%、Mo:6 10%、Si:0.1 0.8%、Nb:
3.5 4.5%,余量為Ni ；
所述工作層為球形WC與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:
0.28 0.35%、Cr:3.0 3.5%、Fe:2.5 3.3%、S1:3.0 4.5%，余量為 Ni。進(jìn)一步，在所述的混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層中，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:c:0.03%、Cr:21.5%、Fe:1.4%、Mo:9%、S1:0.4%、Nb:
3.8%，余量為Ni。進(jìn)一步，在所述的混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層中，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的 各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:0.32%、Cr:3%、Fe:3%、Si:3.7%，余量為 Ni。進(jìn)一步，在所述的混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層中，所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為0.8 2mm，優(yōu)選為1.2 2mm。另，本發(fā)明還提供一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法，包括以下步驟:
步驟S1:對混凝土輸送泵車眼鏡板表面進(jìn)行預(yù)處理；
步驟S2:選擇陶瓷合金粉末:
所述陶瓷合金粉末的打底層為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:
C:0.01 0.05%、Cr:20 30%、Fe:1.0 1.8%、Mo:6 10%、Si:0.1 0.8%、Nb:
3.5 4.5%,余量為Ni ；
所述陶瓷合金粉末的工作層為球形WC (碳化鎢)與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.28 0.35%、Cr:3.0 3.5%,Fe:2.5 3.3%、S1:3.0 4.5%，余量為Ni ；
步驟S3:選用CO2氣體激光器及數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)；
通過所述CO2氣體激光器或半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生高功率的聚焦激光束，該聚焦激光束與自動送粉頭沿混凝土輸送泵車眼鏡板表面指定方向進(jìn)給進(jìn)行激光熔覆，所述混凝土輸送泵車眼鏡板表面加工形成均勻致密的陶瓷合金粉末熔覆層；
激光熔覆工藝參數(shù)如下:
激光功率P = 3000 4000W ；
聚焦矩形光斑尺寸:長為8 IOmm,寬為I 1.5mm ；所述高功率聚焦激光束掃描速度V = 300 600mm/min，搭接率40 60% ;
所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為0.8 2mm ;
步驟S4:用著色探傷法對上述混凝土輸送泵車眼鏡板表面的激光熔覆部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。進(jìn)一步，在所述一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法中，所述步驟SI具體包括:
在室溫下對混凝土輸送泵車眼鏡板表面的待激光熔覆部位進(jìn)行除油、除銹，并用酒精清洗干凈；
用著色探傷法對眼鏡板表面加工部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。進(jìn)一步，在所述一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法中，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:c:0.03%、Cr:21.5%、Fe:1.4%、Mo:9%、S1:0.4%、Nb:
3.8%，余量為Ni。8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法，其特征在于，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:0.32%、Cr:3%、Fe:3%、Si:3.7%，余量為 Ni。進(jìn)一步，在所述一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法中，所述步驟S3中還包括:通過窄帶積分鏡調(diào)節(jié)所述C02氣體激光器的離焦量，使得該聚焦激光束的光斑為矩形。進(jìn)一步，在所 述一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法中，所述陶瓷合金粉末熔覆層優(yōu)選為1.2 2mm。本發(fā)明采用具有良好的抗腐蝕性和耐磨性的陶瓷合金粉末作為激光熔覆合金材料，以韌性好強度高且與基體冶金相容性良好的鎳基合金粉末作為打底層、再以耐磨性高韌性好強度高的N1-Cr-B-Si合金粉末作為工作層，通過激光熔覆方法均勻地熔覆在混凝土輸送泵車眼鏡板表面上，形成均勻、致密、具有優(yōu)良的耐磨抗蝕性能的熔覆層，熔覆層與基體形成牢固的冶金結(jié)合而不產(chǎn)生剝落，極大提高了殼體表面耐磨性，減少了裂紋形成，采用本發(fā)明技術(shù)制造的眼鏡板顯著提高了耐磨抗蝕性能和使用壽命，保證了保證混凝土輸送泵車效率及運行安全。


圖1為本發(fā)明一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法一實施例的流程示意 圖2為本發(fā)明一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。本發(fā)明提出一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層及其激光熔覆方法，其采用具有良好的抗腐蝕性和耐磨性的陶瓷合金粉末作為激光熔覆合金材料，以韌性好強度高且與基體冶金相容性良好的鎳基合金粉末作為打底層、再以耐磨性高韌性好強度高的N1-Cr-B-Si合金粉末作為工作層，通過激光熔覆方法均勻地熔覆在混凝土輸送泵車眼鏡板表面上，形成均勻、致密、具有優(yōu)良的耐磨抗蝕性能的熔覆層，熔覆層與基體形成牢固的冶金結(jié)合而不產(chǎn)生剝落，極大提高了殼體表面耐磨性，減少了裂紋形成，采用本發(fā)明技術(shù)制造的眼鏡板顯著提高了耐磨抗蝕性能和使用壽命，保證了保證混凝土輸送泵車效率及運行安全。請參閱圖1，本發(fā)明一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法包括以下步驟:
步驟S1:對混凝土輸送泵車眼鏡板表面進(jìn)行預(yù)處理；
步驟S2:選擇陶瓷合金粉末:
所述陶瓷合金粉末的打底層為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:
C:0.01 0.05%、Cr:20 30%、Fe:1.0 1.8%、Mo:6 10%、Si:0.1 0.8%、Nb:
3.5 4.5%,余量為Ni ；
所述陶瓷合金粉末的工作層為球形WC (碳化鎢)與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.28 0.35%,Cr:3.0 3.5%,Fe:2.5 3.3%、S1:3.0 4.5%，余量為Ni ；
步驟S3:選用CO2氣體激光器及數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)； 通過所述CO2氣體激光器或半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生高功率的聚焦激光束，該聚焦激光束與自動送粉頭沿混凝土輸送泵車眼鏡板表面指定方向進(jìn)給進(jìn)行激光熔覆，所述混凝土輸送泵車眼鏡板表面加工形成均勻致密的陶瓷合金粉末熔覆層；
激光熔覆工藝參數(shù)如下:
激光功率P = 3000 4000W ；
聚焦矩形光斑尺寸:長為8 IOmm,寬為I 1.5mm ；
所述高功率聚焦激光束掃描速度V = 300 600mm/min，搭接率40 60% ;
所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為0.8 2mm ;
步驟S4:用著色探傷法對上述混凝土輸送泵車眼鏡板表面的激光熔覆部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。其中,所述步驟SI具體包括:
在室溫下對混凝土輸送泵車眼鏡板表面的待激光熔覆部位進(jìn)行除油、除銹，并用酒精清洗干凈；
用著色探傷法對眼鏡板表面加工部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。所述步驟S2中鎳基合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:0.03%、Cr:21.5%、Fe:1.4%、Mo:9%、Si:0.4%、Nb:3.8%，余量為 Ni。所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:
0.32%、Cr:3%、Fe:3%、Si:3.7%，余量為 Ni。
本實施例中，所述CO2氣體激光器為高功率C02氣體激光器，其最高功率是10000W，波長10.6微米，可實現(xiàn)窄帶掃描以及寬帶矩形掃描進(jìn)行熔覆。所述步驟S3中還包括:通過窄帶積分鏡調(diào)節(jié)所述C02氣體激光器的離焦量，使得該聚焦激光束的光斑為矩形，其中，所述窄帶積分鏡調(diào)節(jié)長為10mm，寬為1mm。所述步驟S3中，在高功率聚焦激光束輻照眼鏡板表面的同時，采用自動送粉裝置同步向激光熔池送入陶瓷合金粉末，該陶瓷合金粉末在熔池內(nèi)發(fā)生快速熔化和凝固，形成均勻致密的耐磨抗蝕熔覆層，該熔覆層與基體形成牢固的冶金結(jié)合。所述陶瓷合金粉末熔覆層優(yōu)選為1.2 2mm，其硬度、厚度均勻分布。請參閱圖2，本發(fā)明還提供一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層，包括熔覆于眼鏡板I表面的打底層2及設(shè)于所述打底層2上的工作層3，所述打底層2為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:
C:0.01 0.05%、Cr:20 30%、Fe:1.0 1.8%、Mo:6 10%、Si:0.1 0.8%、Nb:3.5 4.5%,余量為Ni ；
所述工作層3為球形WC (碳化鎢)與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.28 0.35%、Cr:3.0 3.5%、Fe:2.5 3.3%、Si:3.0 4.5%，余量為 Ni。其中，所述WC (碳化鎢)亦稱為超硬合金，是一兼具高硬度、耐磨耗特性的陶瓷材料，一般以粉末冶金方式，利·用液相燒結(jié)方法來帛作，在燒結(jié)溫度下，結(jié)合金屬與碳化鎢形成共晶液相，將碳化鎢顆粒定位包覆。所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:0.03%、Cr:21.5%、Fe:1.4%、Mo:9%、Si:0.4%, Nb:3.8%，余量為 Ni。所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:0.32%、Cr:3%、Fe:3%、Si:3.7%，余量為 Ni。所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為0.8 2mm，優(yōu)選為1.2 2mm。該陶瓷粉末熔覆層均勻、致密，具有優(yōu)良的耐磨抗蝕性能，采用球形WC作為抗磨相，極大提高了殼體表面耐磨性，采用韌性好強度高的N1-Cr-B-Si合金粉末作為粘接相，在滿足工作層特性的情況下，保證了工作層與眼鏡板表面基材良好的結(jié)合強度，且能在使用中抑制裂紋向基體擴展，減少了裂紋形成，顯著提高了眼鏡板的耐磨抗蝕性能和使用壽命O相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用梯度熔覆層方式加工，選用與基體結(jié)合性好的IN625鎳基合金粉末作為打底層，該鎳基合金粉末韌性強、強度高，可以抑制激光熔覆過程中由于基材與熔覆材料熱物性之間的差異導(dǎo)致產(chǎn)生的組織應(yīng)力。另外，在使用過程中可抑制裂紋向基體擴展，延長眼鏡板使用壽命。本發(fā)明還選取球形WC作為硬質(zhì)抗磨相，采用韌性好強度高的N1-Cr-B-Si合金粉末作為粘接相，減少了裂紋形成，由于球形燒結(jié)WC中的鈷對WC具有很好的潤濕能力，因而使得熔覆層中的粘結(jié)相和硬質(zhì)相能夠更好的結(jié)合，在滿足工作層特性的情況下，保證了工作層與基材良好的結(jié)合強度，且能在使用中抑制裂紋向基體擴展，進(jìn)而提高了熔覆層的耐磨性和沖擊韌性，極大地提高了眼鏡板使用周期。綜上，本發(fā)明通過采用韌性好、強度高且與基體冶金相容性良好的鎳基合金粉末作為打底層，合理設(shè)計并優(yōu)化工藝參數(shù)，進(jìn)行激光快速熔覆，與基材形成牢固的冶金結(jié)合，實現(xiàn)和基體材料良好的韌性過渡；并選取采用球形WC作為抗磨相，極大提高了眼鏡板表面耐磨性，采用韌性好強度高的N1-Cr-B-Si合金粉末作為粘接相，減少了裂紋形成，形成均勻致密的優(yōu)良抗熱耐磨復(fù)合熔覆層。本發(fā)明激光束的功率、位置和形狀等能夠精確控制，易實現(xiàn)選區(qū)甚至微區(qū)熔覆，且熔覆層成分稀釋率低，熔覆層厚度也可準(zhǔn)確控制，屬于無接觸型處理，以及整個過程很容易實現(xiàn)自動控制；另外，激光熔覆工藝對環(huán)境無污染、無輻射、低噪聲，還具有生產(chǎn)率高、能耗低、熔覆層加工余量小、成品率高以及綜合成本低等特點得到廣泛的應(yīng)用。因此，采用發(fā)明制造的眼鏡板將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
以下結(jié)合具體實施例進(jìn)一步來說明本發(fā)明混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法。
實施例1:
對混凝土輸送泵車眼鏡板表面進(jìn)行預(yù)處理；
選擇陶瓷合金粉末，所述陶瓷合金粉末的打底層為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:
C:0.01%、Cr:30%, Fe:1.0%、Mo:10%、S1:0.1%、Nb:4.0%，余量為 Ni ；
所述陶瓷合金粉末的工作層為球形WC與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr -B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.28%、Cr:3.5%、Fe:2.8%、Si:3.0%,余量為 Ni ；
選用5000型C02激光器及SMENS的數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)；
選用CO2氣體激光器及數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)；
通過所述CO2氣體激光器或半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生高功率的聚焦激光束，該聚焦激光束與自動送粉頭沿混凝土輸送泵車眼鏡板表面指定方向進(jìn)給進(jìn)行激光熔覆，所述混凝土輸送泵車眼鏡板表面加工形成均勻致密的陶瓷合金粉末熔覆層；
激光熔覆工藝參數(shù)如下:
激光功率P = 3000W ；
聚焦矩形光斑尺寸:長為8mm,寬為1.5mm ；
所述高功率聚焦激光束掃描速度V = 300mm/min，搭接率40% ；
所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為0.8mm ；
用著色探傷法對上述混凝土輸送泵車眼鏡板表面的激光熔覆部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。
實施例2
對混凝土輸送泵車眼鏡板表面進(jìn)行預(yù)處理；
選擇陶瓷合金粉末，所述陶瓷合金粉末的打底層為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.05%、Cr:20%, Fe:1.8%、Mo:6%、S1:0.8%、Nb:4.5%,余量為 Ni ；
所述陶瓷合金粉末的工作層為球形WC與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.35%、Cr:3.5%、Fe:3.3%、Si:4.5%，余量為 Ni ；
選用5000型C02激光器及SMENS的數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)；
選用CO2氣體激光器及數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)；
通過所述CO2氣體激光器或半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生高功率的聚焦激光束，該聚焦激光束與自動送粉頭沿混凝土輸送泵車眼鏡板表面指定方向進(jìn)給進(jìn)行激光熔覆，所述混凝土輸送泵車眼鏡板表面加工形成均 勻致密的陶瓷合金粉末熔覆層；
激光熔覆工藝參數(shù)如下:
激光功率P = 3800W ；
聚焦矩形光斑尺寸:長為IOmm,寬為1.5mm ；
所述高功率聚焦激光束掃描速度V = 600mm/min，搭接率50% ；
所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為2mm ；
用著色探傷法對上述混凝土輸送泵車眼鏡板表面的激光熔覆部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。
實施例3
對混凝土輸送泵車眼鏡板表面進(jìn)行預(yù)處理；
選擇陶瓷合金粉末，所述陶瓷合金粉末的打底層為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:
C:0.03%、Cr:21.5%、Fe:1.4%、Mo:9%、Si:0.4%、Nb:3.8%,余量為 Ni ；
所述陶瓷合金粉末的工作層為球形WC與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.32%、Cr:3%, Fe:3%、Si:3.7%，余量為 Ni ；
選用5000型C02激光器及SMENS的數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)；
選用CO2氣體激光器及數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)；
通過所述CO2氣體激光器或半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生高功率的聚焦激光束，該聚焦激光束與自動送粉頭沿混凝土輸送泵車眼鏡板表面指定方向進(jìn)給進(jìn)行激光熔覆，所述混凝土輸送泵車眼鏡板表面加工形成均勻致密的陶瓷合金粉末熔覆層；
激光熔覆工藝參數(shù)如下:
激光功率P = 4000W ；
聚焦矩形光斑尺寸:長為9mm，寬為I mm ;
所述高功率聚焦激光束掃描速度V = 400mm/min，搭接率60% ；
所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為1.2mm ；用著色探傷法對上述混凝土輸送泵車眼鏡板表面的激光熔覆部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。
實施例4
對混凝土輸送泵車眼鏡板表面進(jìn)行預(yù)處理；
選擇陶瓷合金粉末，所述陶瓷合金粉末的打底層為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:
C:0.03%、Cr:21.5%、Fe:1.4%、Mo:9%、Si:0.4%、Nb:3.5%,余量為 Ni ；
所述陶瓷合金粉末的工作層為球形WC與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.32%、Cr:3%、Fe:2.5%、Si:3.7%,余量為 Ni ；
選用5000型C02激光器及SMENS的數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)；
選用CO2氣體激光器及數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)；
通過所述CO2氣體激光器或半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生高功率的聚焦激光束，該聚焦激光束與自動送粉頭沿混凝土輸送泵車眼鏡板表面指定方向進(jìn)給進(jìn)行激光熔覆，所述混凝土輸送泵車眼鏡板表面加工形成均勻致密的陶瓷合金粉末熔覆層；
激光熔覆工藝參數(shù)如下:激光功率P = 3500W ；
聚焦矩形光斑尺寸:長為9mm，寬為1.2 mm ;
所述高功率聚焦激光束掃描速度V = 400mm/min，搭接率50% ；
所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為1.5mm ；
用著色探傷法對上述混凝土輸送泵車眼鏡板表面的激光熔覆部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。
這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求
1.一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層，其特征在于，包括:熔覆于眼鏡板表面的打底層及設(shè)于所述打底層上的工作層，所述打底層為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.0l 0.05%、Cr:20 30%、Fe:1.0 1.8%、Mo:6 10%、Si:0.1 0.8%、Nb:.3.5 4.5%,余量為Ni ； 所述工作層為球形WC與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:.0.28 0.35%、Cr:3.0 3.5%、Fe:2.5 3.3%、Si:3.0 4.5%，余量為 Ni。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層，其特征在于，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:0.03%、Cr:21.5%、Fe:1.4%、Mo:9%、S1:0.4%, Nb:3.8%，余量為 Ni。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層，其特征在于，所述N1-Cr-B-Si自熔合 金混合合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:0.32%、Cr:3%、Fe:3%、Si:3.7%，余量為 Ni。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項所述的混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷粉末熔覆層，其特征在于，所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為0.8 2mm,優(yōu)選為1.2 2mm。
5.一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1:對混凝土輸送泵車眼鏡板表面進(jìn)行預(yù)處理； 步驟S2:選擇陶瓷合金粉末: 所述陶瓷合金粉末的打底層為鎳基合金粉末，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.01 0.05%、Cr:20 30%、Fe: 1.0 1.8%、Mo:6 10%、Si:0.1 0.8%、Nb:.3.5 4.5%,余量為Ni ； 所述陶瓷合金粉末的工作層為球形WC (碳化鎢)與N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分?jǐn)?shù)不小于60%，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量為:C:0.28 0.35%,Cr:3.0 3.5%,Fe:2.5 3.3%、S1:3.0 4.5%，余量為Ni ； 步驟S3:選用CO2氣體激光器及數(shù)控激光加工機，調(diào)節(jié)數(shù)控激光加工機的同步送粉裝置，使得所述陶瓷合金粉末自動送入數(shù)控激光加工機的激光熔池內(nèi)； 通過所述CO2氣體激光器或半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生高功率的聚焦激光束，該聚焦激光束與自動送粉頭沿混凝土輸送泵車眼鏡板表面指定方向進(jìn)給進(jìn)行激光熔覆，所述混凝土輸送泵車眼鏡板表面加工形成均勻致密的陶瓷合金粉末熔覆層； 激光熔覆工藝參數(shù)如下: 激光功率P = 3000 4000W ； 聚焦矩形光斑尺寸:長為8 IOmm,寬為I 1.5mm ； 所述高功率聚焦激光束掃描速度V = 300 600mm/min，搭接率40 60% ; 所述陶瓷合金粉末熔覆層的厚度為0.8 2mm ; 步驟S4:用著色探傷法對上述混凝土輸送泵車眼鏡板表面的激光熔覆部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法，其特征在于，所述步驟SI具體包括: 在室溫下對混凝土輸送泵車眼鏡板表面的待激光熔覆部位進(jìn)行除油、除銹，并用酒精清洗干凈； 用著色探傷法對眼鏡板表面加工部位進(jìn)行檢驗，確保該處無裂紋、氣孔或夾雜的缺陷。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法，其特征在于，所述鎳基合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:0.03%、Cr:21.5%、Fe:1.4%、Mo:9%、Si:0.4%、Nb:3.8%,余量為 Ni。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法，其特征在于，所述N1-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量優(yōu)選為:C:0.32%、Cr:3%、Fe:3%、Si:3.7%,余量為 Ni。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法，其特征在于，所述步驟S3中還包括:通過窄帶積分鏡調(diào)節(jié)所述C02氣體激光器的離焦量，使得該聚焦激光束的光斑為矩形。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面激光熔覆方法，其特征在于，所述陶瓷合金粉 末熔覆層優(yōu)選為1.2 2mm。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種混凝土輸送泵車眼鏡板表面陶瓷合金粉末熔覆層及其激光熔覆方法，所述陶瓷合金粉末熔覆層包括熔覆于眼鏡板表面的打底層及設(shè)于所述打底層上的工作層，所述打底層為鎳基合金粉末；所述工作層為球形WC與Ni-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末。本發(fā)明通過激光熔覆方法均勻地熔覆在混凝土輸送泵車眼鏡板表面上，形成均勻、致密、具有優(yōu)良的耐磨抗蝕性能的熔覆層，極大提高了殼體表面耐磨性，顯著提高了眼鏡板的耐磨抗蝕性能和使用壽命，保證了保證混凝土輸送泵車效率及運行安全。
文檔編號C22C29/08GK103233221SQ20131013353
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者陶興啟, 黃旭東, 廖運生 申請人:武漢點金激光科技有限公司