一種氣流計(jì)的修復(fù)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種氣流計(jì)的修復(fù)方法，其主要步驟是：清洗磨損后的氣流計(jì)；確定磨損部位和磨損尺寸；采用激光干燒氣流計(jì)上的鍍鉻層；清除干燒后的鍍鉻層；配制Stellite1粉末占總質(zhì)量的97～95％，SiC粉末占總質(zhì)量的3～5％的合金粉末；在去除鍍鉻層的氣流計(jì)基材表面利用大功率半導(dǎo)體激光器熔覆合金粉末，功率P＝2000～3000W、矩形光斑2.5×11.5mm、搭接率50％、掃描速度V＝430～650mm/min；采用數(shù)控車床對(duì)熔覆層進(jìn)行精加工；對(duì)修復(fù)后的氣流計(jì)進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量和公差檢驗(yàn)，合格后交付使用。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單、熱變形小、無污染、成本低，修復(fù)后的氣流計(jì)比新氣流計(jì)使用壽命提高2倍以上。
【專利說明】一種氣流計(jì)的修復(fù)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工修復(fù)領(lǐng)域，特別涉及一種氣流計(jì)的修復(fù)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在金屬、非金屬粉體的制備過程中，氣流計(jì)是一種重要的計(jì)量設(shè)備，用于計(jì)量管道中粉體的流速、溫度等，并將數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)傳輸給控制器，以便監(jiān)控和管理整個(gè)生產(chǎn)過程。由于粉體流速高，達(dá)到300m/s以上，有時(shí)甚至達(dá)到1000m/S，往往還具有較高溫度，高溫段達(dá)到800°C以上，而且粉體本身莫氏硬度高，粉體中還夾雜著氯離子等腐蝕性高的介質(zhì)，對(duì)氣流計(jì)造成嚴(yán)重的沖刷、腐蝕磨損，導(dǎo)致氣流計(jì)早期磨損失效，壽命很低，影響了生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。由于氣流計(jì)多采用優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼制備，而且表面鍍有硬鉻層，價(jià)格昂貴，一個(gè)氣流計(jì)動(dòng)輒幾千元，實(shí)際使用中由于更換頻繁，影響了生產(chǎn)的連續(xù)性，增加了企業(yè)成本。
[0003]在生產(chǎn)實(shí)踐中，對(duì)于磨損后的氣流計(jì)還沒有較好的修復(fù)辦法，常規(guī)的堆焊修復(fù)方法，焊接變形大，影響了氣流計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性；采用熱噴涂方法，由于磨損量大，無法完成大填料的修補(bǔ)；采用等離子弧熔覆合金粉末，由于輸出熱量大，導(dǎo)致焊接后氣流計(jì)變形嚴(yán)重，無法使用。目前，對(duì)于磨損后的氣流計(jì)大多采取直接報(bào)廢，造成了極大浪費(fèi)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、熱變形小、成本低廉、能明顯提高氣流計(jì)耐磨性和使用壽命的氣流計(jì)的修復(fù)方法。
[0005]本發(fā)明的修復(fù)方法如下:
[0006](I)對(duì)磨損后的氣流計(jì)進(jìn)行清洗，去除表面雜質(zhì)及油污等；
[0007](2)檢查氣流計(jì)的磨損部位和磨損尺寸；
[0008](3)對(duì)氣流計(jì)上的鍍鉻層，采用激光干燒的方法去除，半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)為:激光功率P = 1000W，矩形光斑2.5 X 11.5_，無搭接，掃描速度650mm/min ；
[0009](4)清除干燒后的鍍鉻層；
[0010](5)配制合金粉末，將Stellitel粉末與SiC粉末按比例混合，混合比例為:Stellitel粉末占總質(zhì)量的97?95%，SiC粉末占總質(zhì)量的的3?5%;用機(jī)械式三維混粉器將上述合金粉末混合2小時(shí)，混合均勻；所述粉末粒度=Stellitel粉末的粒度為150?325目，SiC粉末的粒度為150?325目。
[0011](6)將去除鍍鉻層的氣流計(jì)固定在大功率半導(dǎo)體激光加工機(jī)床上，通過卡盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采用重力方式送粉，粉層厚度為1.5?2mm，利用大功率半導(dǎo)體激光器輸出的高能量光束，掃描輸送到位的合金粉末，半導(dǎo)體激光器功率P = 2000?3000W、矩形光斑2.5X11.5mm、搭接率50%、掃描速度V = 430?650mm/min，使得合金粉末與氣流計(jì)測(cè)試棒金屬表面發(fā)生快速冶金反應(yīng)，獲得均勻的1.3?1.8mm厚耐高溫沖刷磨損合金熔覆層；
[0012](7)采用數(shù)控車床進(jìn)行精加工，切削熔覆層0.3?0.5_ ;
[0013](8)對(duì)氣流計(jì)進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量和公差檢驗(yàn)，合格后交付使用。
[0014]在熔覆合金粉末前，采用大功率半導(dǎo)體激光干燒鍍鉻層。由于鍍鉻層與基體金屬間為機(jī)械結(jié)合，合適功率的激光干燒后，鍍鉻層達(dá)到1000°c左右，由于其與基體金屬熱膨脹系數(shù)不同，鍍鉻層與氣流計(jì)基體表面脫離，不但避免了直接在高硬度的鍍鉻層表面熔覆合金粉末易出現(xiàn)裂紋，而且解決了合金熔覆層與氣流計(jì)基體間的冶金結(jié)合問題，保證了修復(fù)后氣流計(jì)的高壽命使用要求。
[0015]在半導(dǎo)體激光器輸出的高能光束作用下，合金粉末與氣流計(jì)基材表面金屬發(fā)生快速冶金反應(yīng)，在周圍常溫金屬的冷卻作用下，獲得了晶粒細(xì)小、組織致密帶有SiC陶瓷顆粒增強(qiáng)相的合金熔覆層，可明顯提高氣流計(jì)的硬度和使用壽命。由于激光熔覆為局部加熱，并且熱量高度集中，在激光干燒和激光熔覆合金粉末過程中，氣流計(jì)無明顯熱變形。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、工藝簡(jiǎn)單、熱變形小、節(jié)能環(huán)保，無污染。
[0018]2、修復(fù)后的氣流計(jì)熔覆層中彌散分布著大量陶瓷硬質(zhì)相，具有理想的抗腐蝕、抗沖刷磨損及耐高溫性能，延長(zhǎng)了氣流計(jì)的使用壽命，修復(fù)后的氣流計(jì)比新氣流計(jì)使用壽命提高2倍以上，大大降低了企業(yè)成本。

【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:
[0020]對(duì)磨損后的T12粉體生產(chǎn)中的氣流計(jì)進(jìn)行清洗，去除表面雜質(zhì)及油污等；檢查氣流計(jì)的磨損部位和磨損尺寸，確定氣流計(jì)表面磨損量為1.5mm ;采用激光干燒的方法去除氣流計(jì)上的鍍鉻層，半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)為:激光功率P = 1000W，矩形光斑2.5X 11.5mm,無搭接，掃描速度650mm/min ;清除干燒后的鍍鉻層；配制合金粉末，將粒度為150?325目的Stellitel粉末與粒度為150?325目的SiC粉末按比例混合，混合比例為=Stellitel粉末占總質(zhì)量的97%，SiC粉末占總質(zhì)量的的3% ;用機(jī)械式三維混粉器將上述合金粉末混合2小時(shí)，混合均勻；將去除鍍鉻層的氣流計(jì)固定在大功率半導(dǎo)體激光加工機(jī)床上，通過卡盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采用重力方式送粉，粉層厚度為2_，利用大功率半導(dǎo)體激光器輸出的高能量光束，掃描輸送到位的合金粉末，半導(dǎo)體激光器功率P = 2000W、矩形光斑2.5X11.5mm、搭接率50%、掃描速度V = 430mm/min,使得合金粉末與氣流計(jì)測(cè)試棒金屬表面發(fā)生快速冶金反應(yīng)，獲得均勻的1.8mm厚耐高溫沖刷磨損合金熔覆層；采用數(shù)控車床進(jìn)行精加工，切削熔覆層0.3mm ;對(duì)修復(fù)后的氣流計(jì)進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量和公差檢驗(yàn)，合格后交付使用。
[0021]實(shí)施例2:
[0022]對(duì)磨損后的TiCl4粉體生產(chǎn)中的氣流計(jì)進(jìn)行清洗，去除表面雜質(zhì)及油污等；檢查氣流計(jì)的磨損部位和磨損尺寸，確定氣流計(jì)表面磨損量為1.0mm;采用激光干燒的方法去除氣流計(jì)上的鍍鉻層，半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)為:激光功率P = 1000W，矩形光斑2.5X 11.5mm,無搭接，掃描速度650mm/min ;清除干燒后的鍍鉻層；配制合金粉末，將粒度為150?325目的Stellitel粉末與粒度為150?325目的SiC粉末按比例混合，混合比例為=Stellitel粉末占總質(zhì)量的95%，SiC粉末占總質(zhì)量的的5% ;用機(jī)械式三維混粉器將上述合金粉末混合2小時(shí)，混合均勻；將去除鍍鉻層的氣流計(jì)固定在大功率半導(dǎo)體激光加工機(jī)床上，通過卡盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采用重力方式送粉，粉層厚度為1.7_，利用大功率半導(dǎo)體激光器輸出的高能量光束，掃描輸送到位的合金粉末，半導(dǎo)體激光器功率P = 3000W、矩形光斑2.5X11.5mm、搭接率50%、掃描速度V = 650mm/min，使得合金粉末與氣流計(jì)測(cè)試棒金屬表面發(fā)生快速冶金反應(yīng)，獲得均勻的1.5mm厚耐高溫沖刷磨損合金熔覆層；采用數(shù)控車床進(jìn)行精加工，切削熔覆層0.5mm ;對(duì)修復(fù)后的氣流計(jì)進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量和公差檢驗(yàn)，合格后交付使用。
[0023]實(shí)施例3:
[0024]對(duì)磨損后的Fe2O3粉體生產(chǎn)中的氣流計(jì)進(jìn)行清洗，去除表面雜質(zhì)及油污等；檢查氣流計(jì)的磨損部位和磨損尺寸，確定氣流計(jì)表面磨損量為1.3mm;采用激光干燒的方法去除氣流計(jì)上的鍍鉻層，半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)為:激光功率P = 1000W，矩形光斑2.5X 11.5mm,無搭接,掃描速度650mm/min ;清除干燒后的鍍鉻層；配制合金粉末，將粒度為150?325目的Stellitel粉末與粒度為150?325目的SiC粉末按比例混合，混合比例為=Stellitel粉末占總質(zhì)量的96%，SiC粉末占總質(zhì)量的的4% ;用機(jī)械式三維混粉器將上述合金粉末混合2小時(shí)，混合均勻；將去除鍍鉻層的氣流計(jì)固定在大功率半導(dǎo)體激光加工機(jī)床上，通過卡盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采用重力方式送粉，粉層厚度為1.8_，利用大功率半導(dǎo)體激光器輸出的高能量光束，掃描輸送到位的合金粉末，半導(dǎo)體激光器功率P = 2200W、矩形光斑2.5X11.5mm、搭接率50%、掃描速度V = 500mm/min，使得合金粉末與氣流計(jì)測(cè)試棒金屬表面發(fā)生快速冶金反應(yīng)，獲得均勻的1.6mm厚耐高溫沖刷磨損合金熔覆層；采用數(shù)控車床進(jìn)行精加工，切削熔覆層0.3mm ;對(duì)修復(fù)后的氣流計(jì)進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量和公差檢驗(yàn)，合格后交付使用。
[0025]實(shí)施例4:
[0026]對(duì)磨損后的Al2O3粉體生產(chǎn)中的氣流計(jì)進(jìn)行清洗，去除表面雜質(zhì)及油污等；檢查氣流計(jì)的磨損部位和磨損尺寸，確定氣流計(jì)表面磨損量為1.1mm;采用激光干燒的方法去除氣流計(jì)上的鍍鉻層，半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)為:激光功率P = 1000W，矩形光斑2.5X 11.5mm,無搭接,掃描速度650mm/min ;清除干燒后的鍍鉻層；配制合金粉末，將粒度為150?325目的Stellitel粉末與粒度為150?325目的SiC粉末按比例混合，混合比例為=Stellitel粉末占總質(zhì)量的95%，SiC粉末占總質(zhì)量的的5% ;用機(jī)械式三維混粉器將上述合金粉末混合2小時(shí)，混合均勻；將去除鍍鉻層的氣流計(jì)固定在大功率半導(dǎo)體激光加工機(jī)床上，通過卡盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采用重力方式送粉，粉層厚度為1.6_，利用大功率半導(dǎo)體激光器輸出的高能量光束，掃描輸送到位的合金粉末，半導(dǎo)體激光器功率P = 2700W、矩形光斑2.5X11.5mm、搭接率50%、掃描速度V = 600mm/min，使得合金粉末與氣流計(jì)測(cè)試棒金屬表面發(fā)生快速冶金反應(yīng)，獲得均勻的1.4mm厚耐高溫沖刷磨損合金熔覆層；采用數(shù)控車床進(jìn)行精加工，切削熔覆層0.3mm ;對(duì)修復(fù)后的氣流計(jì)進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量和公差檢驗(yàn)，合格后交付使用。
[0027]實(shí)施例5:
[0028]對(duì)磨損后的Ca2O3粉體生產(chǎn)中的氣流計(jì)進(jìn)行清洗，去除表面雜質(zhì)及油污等；檢查氣流計(jì)的磨損部位和磨損尺寸，確定氣流計(jì)表面磨損量為1.5mm ;采用激光干燒的方法去除氣流計(jì)上的鍍鉻層，半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)為:激光功率P = 1000W，矩形光斑2.5X 11.5mm,無搭接,掃描速度650mm/min ;清除干燒后的鍍鉻層；配制合金粉末，將粒度為150?325目的Stellitel粉末與粒度為150?325目的SiC粉末按比例混合，混合比例為=Stellitel粉末占總質(zhì)量的97%，SiC粉末占總質(zhì)量的的3% ;用機(jī)械式三維混粉器將上述合金粉末混合2小時(shí)，混合均勻；將去除鍍鉻層的氣流計(jì)固定在大功率半導(dǎo)體激光加工機(jī)床上，通過卡盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采用重力方式送粉，粉層厚度為2.0_，利用大功率半導(dǎo)體激光器輸出的高能量光束，掃描輸送到位的合金粉末，半導(dǎo)體激光器功率P = 2750W、矩形光斑2.5X11.5mm、搭接率50%、掃描速度V = 630mm/min，使得合金粉末與氣流計(jì)測(cè)試棒金屬表面發(fā)生快速冶金反應(yīng)，獲得均勻的1.8mm厚耐高溫沖刷磨損合金熔覆層；采用數(shù)控車床進(jìn)行精加工，切削熔覆層0.3mm ;對(duì)修復(fù)后的氣流計(jì)進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量和公差檢驗(yàn)，合格后交付使用。
[0029]實(shí)施例6:
[0030]對(duì)磨損后的SiC粉體生產(chǎn)中的氣流計(jì)進(jìn)行清洗，去除表面雜質(zhì)及油污等；檢查氣流計(jì)的磨損部位和磨損尺寸，確定氣流計(jì)表面磨損量為1.4mm;采用激光干燒的方法去除氣流計(jì)上的鍍鉻層，半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)為:激光功率P = 1000W，矩形光斑2.5X 11.5mm,無搭接,掃描速度650mm/min ;清除干燒后的鍍鉻層；配制合金粉末，將粒度為150?325目的Stellitel粉末與粒度為150?325目的SiC粉末按比例混合，混合比例為=Stellitel粉末占總質(zhì)量的97%，SiC粉末占總質(zhì)量的的3% ;用機(jī)械式三維混粉器將上述合金粉末混合2小時(shí)，混合均勻；將去除鍍鉻層的氣流計(jì)固定在大功率半導(dǎo)體激光加工機(jī)床上，通過卡盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采用重力方式送粉，粉層厚度為2.0_，利用大功率半導(dǎo)體激光器輸出的高能量光束，掃描輸送到位的合金粉末，半導(dǎo)體激光器功率P = 3000W、矩形光斑2.5X11.5mm、搭接率50%、掃描速度V = 650mm/min，使得合金粉末與氣流計(jì)測(cè)試棒金屬表面發(fā)生快速冶金反應(yīng)，獲得均勻的1.8mm厚耐高溫沖刷磨損合金熔覆層；采用數(shù)控車床進(jìn)行精加工，切削熔覆層0.4mm ;對(duì)修復(fù)后的氣流計(jì)進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量和公差檢驗(yàn)，合格后交付使用。
【權(quán)利要求】
1.一種氣流計(jì)的修復(fù)方法，其特征在于: (1)對(duì)磨損后的氣流計(jì)進(jìn)行清洗，去除表面雜質(zhì)及油污等； (2)檢查氣流計(jì)的磨損部位和磨損尺寸； (3)對(duì)氣流計(jì)上的鍍鉻層，采用激光干燒的方法去除，半導(dǎo)體激光器的工藝參數(shù)為:激光功率P = 1000W，矩形光斑2.5X11.5_，無搭接，掃描速度650mm/min ； (4)清除干燒后的鍍鉻層； (5)配制合金粉末，將Stellitel粉末與SiC粉末按比例混合，混合比例為:Stellitel粉末占總質(zhì)量的97?95%，SiC粉末占總質(zhì)量的的3?5% ;用機(jī)械式三維混粉器將上述合金粉末混合2小時(shí),混合均勻； (6)將去除鍍鉻層的氣流計(jì)固定在大功率半導(dǎo)體激光加工機(jī)床上，通過卡盤帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，采用重力方式送粉，粉層厚度為1.5?2mm，利用大功率半導(dǎo)體激光器輸出的高能量光束，掃描輸送到位的合金粉末，半導(dǎo)體激光器功率P = 2000?3000W、矩形光斑2.5X 11.5mm、搭接率50%、掃描速度V = 430?650mm/min，使得合金粉末與氣流計(jì)測(cè)試棒金屬表面發(fā)生快速冶金反應(yīng)，獲得均勻的1.3?1.8mm厚耐高溫沖刷磨損合金熔覆層； (7)采用數(shù)控車床進(jìn)行精加工，切削熔覆層0.3?0.5mm ; (8)對(duì)氣流計(jì)進(jìn)行尺寸、表面質(zhì)量和公差檢驗(yàn)，合格后交付使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氣流計(jì)的修復(fù)方法，其特征在于:所述Stellitel粉末的粒度為150?325目，SiC粉末的粒度為150?325目。
【文檔編號(hào)】C23C24/10GK104404507SQ201410645631
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】郭長(zhǎng)永 申請(qǐng)人:北京中緯研科新材料有限公司