油缸熔覆技术方案及金相分析
不锈钢熔覆技术再制造修复液压油缸杆件的探讨

液压 支 架是 综 采设 备 的重 要 组成 部 分 , 它 与采 煤 机 配 套使 用 , 实现 采 煤综 合 机 械 化 , 解 决 机 械 化采 煤 l 丁作 中的 各 种 难题 , 减 轻 煤 矿 T人 的劳 动 强 度 , 最 大 限度 保 障 煤 矿 T 人 的生命 安 全 。有调 查 显示 , 由于综 采 支 架长 期使 用 于 地 下 恶劣 的 自然环 境 条 件 下 , 处 于 高 负荷 状 态 , 液 压 杆 件 工 作 时伸 出油缸 ~2 / 3, 容 易腐 蚀 和 弯 曲 , 使 防 尘 圈T 作 状 况不好 , 产生 恶 性 循 环 , 将 灰 尘 和 杂质 随 着 活 柱体 伸 出和 回缩 带人 油 缸 内。 同时 , 因大 多 超 期 服役 , 杆 体 表面 卅现 麻 坑 , 当液 压杆 件 伸 时 正好 密 封 罔在 麻 坑 位 置就 会使
( 5) 熔 覆 材料 选 择 范 围广 , 通 过选 择 不 同 的熔 覆 材 料
铜 的方 法 , 或对 杆 体 表 面进 行 喷 涂 耐 磨 , 塑 粉 的 方法 。但 如果 间 隙超 差 过 大 , 镀 铜 就无 法 解 决 这 个 问题 , 而 喷 涂T 艺 往 往 又受 到各 种 因素 的影 响 , 喷涂 层 容 易脱 落 , 且 塑粉
的 硬 度 及 耐 撞 击 性 也 不 好 。 通 过 研 究 采 用 不 锈 钢 熔 覆 技
从而显著改善基体表面耐磨 、 耐蚀 、 耐热 、 抗 氧 化 及 电气
特性 。 ( 6) 熔 覆 层 的厚 度 范 围大 , 单 道 送 粉 一 次 涂 覆 厚 度 在
0. 2 ~2. Omm 。
冶 金结 合 或 界 面扩 散 结 合 , 通 过 对激 光 T 艺 参 数 的调 整 , 可 以 获得 低 稀 释 率 的 良好 涂 层 ,并且 涂 层 成 分 和 稀 释 度
激光熔覆修复工艺在液压支架油缸缸筒内壁损伤中的应用

激光熔覆修复工艺在液压支架油缸缸筒内壁损伤中的应用胡娟,王彩燕,高海元(国家能源集团神东煤炭公司,陕西榆林719315)【摘要】煤炭是重要的资源类型,关系到社会的发展和进步,对每个人的影响都是非常大的,尤其是综采面出现液压油缸支架底缸、中缸的锈蚀问题,或者结构表面划伤,影响正常使用,最终造成液压支架提前报废。
本文重点探讨激光熔覆修复工艺在液压支架油缸缸筒内壁磨损中的应用,从而可以更好地恢复运行效果,保证煤矿开采作业顺利实施。
关键词:液压支架;油缸缸筒;激光熔覆中图分类号:TH171文献标识码:BDOI:10.12147/ki.1671-3508.2023.06.054Application of Laser Cladding Repair Technology in the Inner Wall Damage of Hydraulic Support Cylinder BarrelHu Juan,Wang Caiyan,Gao Haiyuan(State Energy Group Shendong Coal Company,Yulin,Shaanxi719315,CHN)【Abstract】Coal is an important resource type that is related to the development and progress of society.It has a significant impact on everyone,especially in the case of corrosion of the bot⁃tom and middle cylinders of hydraulic oil cylinder supports in fully mechanized mining faces, or surface scratches on the structure,which affect normal use and ultimately result in early scrapping of hydraulic supports.This article focuses on the application of laser cladding repair technology in the wear of the inner wall of hydraulic support cylinder barrel,in order to better restore the operation effect and ensure the smooth implementation of coal mining operations. Key words:hydraulic support;oil cylinder barrel;laser cladding1引言煤矿采煤设备进行全面性维修的过程中,液压支架的油缸缸筒会存在严重损伤、腐蚀的问题,必须重新修复处理,才能恢复正常的运行功能[1]。
激光熔覆加工油缸技术规范书

激光熔覆油缸修复技术说明一、油缸描述:1.此修复的油缸为电镀油缸,在熔覆前需将电镀层以及疲劳层车削掉,对于锈蚀较严重的区域采取合理的工艺进行修复,然后整体熔覆以达到此批油缸的加工要求。
2。
油缸母材材料:27SiMn3。
油缸的使用环境:下采区煤层开采厚度1.58-7。
90m,平均4。
5m。
环境温度:上限+40℃,下限20℃。
相对湿度:相对湿度95%(在25℃时)。
在具有瓦斯、煤尘混合物的爆炸气体的场所,有腐蚀金属的气体和蒸汽。
煤质中硬,厚度1.58—7。
90m,平均4.5米。
煤层岩性为泥岩、粉砂岩,结构较简单有断层.煤层赋存稳定,倾角8-18º。
煤质中硬,厚度1.58—7.90m,平均4.5米。
煤层岩性为泥岩、粉砂岩,结构较简单有断层.煤层顶板为中、细砂岩,少数为泥岩或粘土岩.底板为泥岩及粉砂岩,局部受到冲刷变薄,绝大部分厚度较大且稳定。
工作面煤层倾角8—18º。
工作面涌水量约160m3/h,水质PH值约8。
3,碱性水,有腐蚀性.造成液压支架立柱及各千斤顶密封件损坏,漏窜液严重。
影响工作面支护安全。
4。
现出现问题:采煤机油缸、转载机的各类千斤顶在使用过程中,因操作频繁,造成密封件、液压杆磨损,出现漏油现象及推拉力达不到额定要求。
液压支架立柱及千斤顶是采掘工作面主要的支撑部件。
在综采工作面生产过程中替换下来的千斤顶,存在不同程度的串液、漏液、缸体和活塞杆变形现象,为保证安全生产需进行全面检测、维修.二、激光熔覆工艺1。
采用高功率半导体激光器进行熔覆,此激光器具备输出功率稳定,可持续性工作能力强等特点,可保证整根油缸的熔覆效果.2。
待修复油缸退镀层要求单边减车削,并保证同轴度不大于0.05mm。
成品油缸的熔覆层尺寸厚度为单边1.2mm。
3。
激光熔覆修复过程熔覆第一层:使用铁基打底粉(硬度HRC20左右),熔覆厚度≦0.5mm(单边)。
本熔覆层主要作用是增强中缸、活柱的抗腐蚀性,并保证涂层与基材结合。
油缸激光熔覆技术

油缸激光熔覆技术
油缸激光熔覆技术是一种利用激光加热和熔化金属粉末,使其与基底金属相结合形成涂层的表面处理技术。
具体步骤如下:
1. 准备工作:选择适当的金属粉末,清理和处理油缸表面。
2. 调节激光参数:选择适当的激光功率、扫描速度和激光束直径,以实现所需的熔覆效果。
3. 涂层熔覆:将金属粉末均匀地喷射到油缸表面,激光束扫描喷射区域,使金属粉末熔化并与基底金属相结合。
4. 冷却和固化:在熔覆过程中快速冷却涂层,使其固化。
5. 后续处理:进行表面处理和设备检测,保证涂层的质量和性能。
油缸激光熔覆技术的主要优点包括:
1. 高质量涂层:激光熔覆技术可以实现高质量、致密的涂层,具有良好的附着力和抗腐蚀性能。
2. 节约材料:使用金属粉末熔覆可以大大降低材料浪费,减少成本。
3. 减少热影响区域:激光熔覆技术可以减少热影响区域,降低基底材料的变形和应力。
4. 灵活性:根据需要可以选择不同的金属材料,实现不同性能涂层的覆盖。
油缸激光熔覆技术广泛应用于汽车、航空航天、石油和化工等领域,用于修复或
改善机械零件的表面性能,延长其使用寿命。
不锈钢熔覆技术再制造修复液压油缸杆件的探讨

不锈钢熔覆技术再制造修复液压油缸杆件的探讨王围;陈恽;邹元平;亓宏展【摘要】其基本原理为用一定能量密度的大功率激光器照射液压油缸杆件,使被照射的杆件表层磨损区涂覆的不锈钢粉末达到熔点开始熔化.当激光束停止照射时,加热区会急速冷却而发生不锈钢粉末溶液冷却,将不锈钢粉末熔融在金属液压缸杆体外表面,使工件表层实现再制造修复.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】2页(P46,52)【关键词】不锈钢熔覆;液压杆件;再制造【作者】王围;陈恽;邹元平;亓宏展【作者单位】山东能源机械集团通力装备制造有限公司,莱芜271100;山东能源机械集团通力装备制造有限公司,莱芜271100;山东能源机械集团通力装备制造有限公司,莱芜271100;山东能源机械集团通力装备制造有限公司,莱芜271100【正文语种】中文液压支架是综采设备的重要组成部分,它与采煤机配套使用,实现采煤综合机械化,解决机械化采煤工作中的各种难题,减轻煤矿工人的劳动强度,最大限度保障煤矿工人的生命安全。
有调查显示,由于综采支架长期使用于地下恶劣的自然环境条件下,处于高负荷状态,液压杆件工作时伸出油缸~2/3,容易腐蚀和弯曲,使防尘圈工作状况不好,产生恶性循环,将灰尘和杂质随着活柱体伸出和回缩带人油缸内。
同时,因大多超期服役,杆体表面出现麻坑,当液压杆件伸出时正好密封圈在麻坑位置就会使密封失效,油缸稳不住压。
对于上述情况杆件采用重新镀铜的方法,或对杆体表面进行喷涂耐磨,塑粉的方法。
但如果间隙超差过大,镀铜就无法解决这个问题,而喷涂工艺往往又受到各种因素的影响,喷涂层容易脱落,且塑粉的硬度及耐撞击性也不好。
通过研究采用不锈钢熔覆技术进行杆件再制造修复,使其表面硬度增加、粗糙度提高、耐磨抗腐蚀,提高了液压油缸整体的使用寿命。
因此,不锈钢熔覆技术再制造修复综采支架油缸可以获得较好的经济效益。
目前市场上喷焊工艺是一种较为复杂的半熔化喷涂技术,用氧乙炔或等离子等热源泉将金属粉末熔融在金属缸体表面,涂层不均匀还容易产生气孔,在狭小缸体内完成喷涂,局部加热和缸体温差较大,造成缸体内表面硬度不一致,当喷涂层超过1mm时,也会产生脱落,因此是一种不太容易掌握,喷涂过程中也不太稳定的技术。
液压支架油缸内壁熔铜新工艺分析

153中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2019.10 (上)随着经济的快速发展,全球环境也随之改变,人们对煤炭的需求也在随之增长,在这样的环境下,矿用液压支架也起着越来越重要的作用。
为了能够在竞争激励的市场中占有一席之地,产品的优秀的加工工艺和产品质量是能够成为市场鳌头的前提条件,但由于开采的恶劣环境,产品的腐蚀是不可避免的,然而,如何能够更好地将产品进行优化,表面处理是我们需要重视的问题所在。
1 造成液压支架油缸问题的相关原因因为煤炭的需求量的快速激增,造成了相关的工作产品的地位随之提升,而这其中最明显的便是开采使用的液压支架,要想在煤炭市场立足,其产品的质量要求自然是不言而喻的;其中其自身的油缸寿命甚至直接决定了其液压支架自身的寿命,但是面对如此恶劣的使用环境,造成直接影响液压支架使用寿命的腐蚀原因究竟是什么,接下来进行相应的分析。
液压支架的主要作用是在进行采煤工作时,用来控制矿山的压力的相关器械,开采面的矿压一般以外载的形式来作用在液压支架上面,并且在液压支架与采面围岩的力的相互作用关系下,如果液压支架的各个部分的所承受的合力和顶板在器械上作用的外载合力在一条直线上面,这样的状态对于支架来说是最适宜的。
一般来说,液压机由以下几部分组成,分别是活塞及其活塞杆、缸筒以及密封和缓冲等相关装置。
其主要的工作原理是通过对电动机的运行从而带动油泵的旋转,在这时产生的机械能,以液压支架为载体进行能量的转换,将其转换成压力能,在压力的作用下,再运用其自身以及驱动装置的连接,就可以使外接的装置进行正常的工作。
液压站具有操作简单、功率质量比大、维修方便的特点,并且能够在过载时提供相应的保护或进行无极调速等措施;但若油缸一旦出现严重腐蚀,则会产生巨大的安全问题,并且对环境造成相应的污染。
首先,是其自身的密封装置未合格。
因为工作过程中,液压支架只有通过油缸才能够实现向动能进行转化,而油缸的密封性是影响工作效果的主要原因,也就直接地影响工作的进行。
激光熔覆修复液压缸活塞杆拉伤的可行性研究
激光熔覆修复液压缸活塞杆拉伤的可行性研究伍林虎1,李湉2,张世贵2,张晟伟2(1.成都成缸液压设备制造有限公司,成都610500;2.中国航发航空科技股份有限公司,成都610000)0引言液压油缸作为液压传动系统中的液压执行元件,其结构简单、工作可靠。
液压油缸主要由缸筒、活塞杆、活塞、导向套、密封元件等组成。
作为液压油缸的各大组成部件,其本身状态决定了液压缸的实际工作状态。
所以液压油缸在后期的使用过程中最常见的失效模式有:1)密封元件老化、损坏;2)缸筒内孔拉伤;3)活塞杆表面拉伤。
其中,活塞杆长期暴露在空气中,运行最频繁,表面有镀铬层,所以活塞杆拉伤是发生最频繁、维修成本最高、维修时间最长,同时也是维修价值最高的一种失效模式。
目前针对活塞杆外圆拉伤的传统维修方式为:活塞杆清洗→尺寸测量→退铬处理→焊接修复拉伤缺陷→外圆磨削→表面镀铬→抛光处理。
该修复方式的原理是基于活塞杆正常加工工艺,将活塞杆基体修复后再进行电镀处理。
该方式虽然操作简单,但工序繁琐,需要退铬、再镀铬,工序周期长、成本高,且对环境污染严重。
为了节约维修时间与成本,急需寻找一种新的维修方式来替代传统维修方式。
在这种情况下,激光熔覆走入了我们的视线。
激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料,经激光辐照,使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低,与基体形成冶金结合的表面涂层,显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法,从而达到表面改性或修复的目的[1]。
既满足了对材料表面特性的要求,又节约了大量的贵重金属。
激光熔覆这种独特的成形方式及涂层性能非常契合液压缸活塞杆局部修复的要求。
以激光熔覆方式修复活塞杆时,不需要对活塞杆其他未拉伤表面作处理,只需局部修复拉伤位置。
同时激光熔覆的金属粉末利用率可以达到80%,所以即使在单价成本较高的情况下,仍能很好地控制维修成本。
激光熔覆以局部熔覆的方式对活塞杆拉伤部位进行修复,省略了传统方式中成本最高的电镀工序[2-4]。
激光熔覆技术在油缸再制造中的应用研究
激光熔覆技术在油缸再制造中的应用研究发布时间:2022-11-16T12:45:29.452Z 来源:《中国科技信息》2022年第7月第14期作者:罗洪恩[导读] 在液压支架油缸再制造过程中罗洪恩山东兖矿智能制造有限公司山东省邹城市 273500摘要:在液压支架油缸再制造过程中,激光熔覆技术具有良好的应用价值。
本文针对激光熔覆技术基本内容、工作原理、应用特征展开分析,讨论了激光熔覆技术在液压支架的立柱中缸及活柱外表面修复、立柱外缸和中缸的内表面修复中的应用要点,其目的在于积累激光熔覆技术应用经验,提高液压支架立柱应用过程的经济效益。
关键词:激光熔覆技术;缸体外表面修复;液压支架立柱再制造是指让旧的机械设备重新焕发新活力的过程,其是以陈旧机械设备原体作为主体,借助其他新技术、新材料对其进行重新制造,具有良好的应用价值。
目前立柱和千斤顶产品常用的再制造技术为刷镀、铜铬-铜铜电镀等工艺,但此类技术在应用后受工艺限制,结合强度不高、镀层薄、容易出现鼓包脱镀或点状锈蚀等问题,使立柱密封的寿命逐渐缩减;激光熔铜、熔覆不锈钢、环焊等技术的应用,化学冶金结合,结构致密,修复效果好,延长修复后结构的使用寿命,弥补了电镀工艺存在的不足;更有迅速兴起的的高速激光熔覆技术,在基于传统激光熔覆上,通过对激光、粉末或丝材的高精准控制,保证熔覆层质量的同时实现熔覆效率的大幅度提升,同时具有较好的绿色环保特性。
1激光熔覆技术相关内容概述1.1工作原理激光熔覆技术是基于激光这一能量体发展而来的技术,其发展过程伴随着激光器具的发展而发展,经历了固体YAG有色宝石激光器-CO2气体激光器-半导体激光器的几个发展阶段。
其工作原理如下:将激光束作为主要热源,集中加热后可以将合金粉末或丝材与基体表面进行同时熔化,等待其快速凝固后会在原来位置,形成与基体充分结合的表面熔覆层,从而达到改善基体的耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性等性能的作用。
1.2应用特征从实践情况来看,激光熔覆技术在应用中具有以下应用特征:(1)稀释率较低,基于已有应用经验可以得知,熔覆层的稀释率不超过2%,所形成的熔覆层在应用中也具有更高的防腐应用性能。
合金熔覆技术在液压支架油缸再制造中的应用
合金熔覆技术在液压支架油缸再制造中的应用发布时间:2022-08-15T00:55:18.246Z 来源:《工程管理前沿》2022年第4月7期作者:刘永义[导读] 利用液压支架开采煤炭是确保设备部件安全运行的主要设备之一刘永义******************山东锐驰机械有限公司邮编:271000摘要:利用液压支架开采煤炭是确保设备部件安全运行的主要设备之一,也是提高煤炭生产效率的一个主要关切问题。
但是,油缸作为液压支架中的主要支撑部件,长期处于超负荷运转状态,除了井下环境的硬度外,油缸表面的亮度大大降低,各种腐蚀程度变得正常,直接影响到对于油缸表面腐蚀,耐磨性和防腐性表面处理主要采用铜镀锌法,虽然油缸表面耐磨性有一定程度的提高,整体耐磨性较低,使用时间较短。
采用较先进的表面处理方法解决油气缸体表面腐蚀和耐磨性问题,成为提高液压支架综合性能的关键。
本文对合金熔覆技术在液压支架油缸再制造中的应用进行分析,以供参考。
关键词:液压支架;油缸;合金熔覆;再制造引言煤矿采煤设备大修时液压支架油缸充气缸、严重拉伤、大规模腐蚀,需要再次修复。
目前,传统的修复工艺包括插座、内壁环焊接、复合盐退+浴、铜合金喷涂、刷贴、等离子内壁喷涂、激光内壁喷涂等。
每种方法都有其自身的优点,必须根据不同的要求和维修条件选择。
但是,对于大量的大规模维修任务,可靠性要求高,必须满足环境要求,建议使用激光内壁进行维修。
激光内壁熔化过程的主要研究是缸体内壁膨胀缸、严重拉伤及大规模腐蚀修复。
1技术原理冷弧合金熔覆技术最早使用于汽车行业,是为了满足汽车超薄钣金件的焊接,最薄可做到0.3mm厚度铝板的焊接,目前德国和法国对此技术运用最为成熟,该次试验参照的是德国技术,其核心技术是可以实现几乎无电流状态下的熔滴过渡。
焊丝与工件短路时,电流变为小的短路电流,送丝由向前变为先后抽回焊丝,这样就减少了电弧输入热量的时间,电弧熄灭,大幅降低热输入量,熔焊过程就在冷热交替中循环往复。
油缸管内壁点状缺陷的原因分析及工艺解决实践
油缸管内壁点状缺陷的原因分析及工艺解决实践承德建龙特殊钢有限公司,河北省承德市067300摘要:油缸管经内壁滚光后,在内壁表面肉眼可见密集点状缺陷,宏观观察缺陷及铸坯低倍,取缺陷样进行化学成分、夹杂物、金相等检验,对缺陷产生原因进行分析,综合判断为夹杂物未上浮,连铸坯存在缩孔,外来夹杂物在铸坯心部缩孔区域形成聚集分布。
通过生产工艺的逐步试验调整,最终确定生产控制方案,生产后点状缺陷问题完全解决。
关键词:油缸管;夹杂物;缩孔;点状缺陷1、油缸管产生点状缺陷的原因通过冷拔或热处理,油缸管具有内外壁无氧化层、承受高压无泄漏、高精度、高光洁度等优点,主要用于机构结构和液压设备上,比普通钢管性能更优越。
成品精密度高,钢管表面质量好,可承受更大的压力。
内壁表面的点状缺陷会降低钢管性能,以及对客户使用造成影响。
我公司在热轧两种不同钢种不同规格的油缸管后,A管(规格φ159*16*12000mm)进行后续加工及检验,完成滚光后,检查内壁质量,发现两支管内壁有白点缺陷各1处,经金相分析为钢水夹渣。
B管(规格φ219*23*12000mm),在镗内孔后发现油缸管内壁有密集白斑。
通过与某钢厂对标,该公司油缸管用钢主要品种为25Mn、Q345B、27SiMn等,下游客户主要为江浙地区管厂,该公司未发生过油缸管白点缺陷质量异议,也未接到下游管厂类似质量问题抱怨。
该厂专业技术人员认为油缸管内壁点状缺陷做为较大尺寸的宏观缺陷,产生原因为连铸过程铸坯心部的夹渣导致。
我公司经查询生产过程,检查原料铸坯质量以及对缺陷样化学成分、夹杂物、金相等检验结果以及对王桦[1]等人的观点综合分析。
此类点状缺陷产生原因为:①夹杂物未上浮;②连铸坯存在缩孔,外来夹杂物在铸坯心部缩孔区域形成聚集分布。
两家针对点状缺陷原因分析结果是一致的。
2、夹杂物未上浮以及在铸坯心部缩孔区域聚集的原因分析通过对我公司工艺流程装备、炼钢控制、连铸工艺参数及小圆坯低倍质量四个方面对比分析,产生夹杂物未上浮及夹杂物在铸坯心部缩孔区域聚集的原因关键差异点归纳为:①我公司主要穿管用圆坯为φ210mm、φ250mm、φ300mm,因产品结构及产能影响,我公司恒拉速较快,φ210mm拉速1.7-1.8m/min,高拉速不利于内部质量控制;②通过对标,该公司电磁搅拌强度整体较我公司大,末端搅拌强度大且位置靠上,有利于内部质量控制;③我公司水口插入深度100-140mm,较深,经分析水口插入深度浅对结晶器内夹渣控制有利;④我公司低倍质量中心缩孔0-0.5级较多,同时中心疏松明显。
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油缸修复技术方案
一、油缸生产流程
油缸生产流程分为入厂检验、机加工(电镀层去除)、表面局部修复、整体熔覆、机加工(激光熔覆层车磨)、出厂检验6个部分,如图1所示。
图1 油缸生产技术流程图
1
1.入厂检验
2.镀层去除
3.局部修复
4.激光熔覆
5.性能检测
6.出厂检验
二、
2、涂层性能
工艺方法:激光熔覆
基体材料:CrZrCu基材
粉末材料:Ni基合金粉末
涂层厚度:0.5-0.6mm
涂层硬度:>400Hv0.3
涂层气孔率:<0.5%
涂层种类热震温度保温时间抗热震性能
涂层结合强度:冶金结合
涂层表面粗糙度:Ra<0.5μm
热震性能:涂层不剥离
3、涂层抗高温热震性能
结晶器铜板在使用过程中受高温钢水冲刷及冷热疲劳作用,要求表面防护涂层具备良好的抗热震性能。
表1是涂层热震试验参数和抗热震性能,将表面制备涂层的试样放入500℃的加热炉中保温15分钟,然后迅速取出水淬,每淬一次作为一次热震,观察涂层表面形貌变化(包括裂纹,涂层边缘翘起,掉块等)。
表1 涂层的抗高温热震性能
(℃)(min)
激光 500 15 热震300次后,表面无裂纹,孔洞
电镀层 500 15 热震120次后,表面局部区域开始掉块,剥落
图1是激光及电镀层热震前的宏观形貌。
可以看出,涂层表面无裂纹、孔洞等缺陷。
图2是激光及电镀层不同热震次数后的形貌。
由图2a可以看出,激光强化涂层热震300次后,涂层与基体仍结合紧密,与热震前相比无明显变化。
由图2b可以看出,电镀层热震120次后,涂层局部区域有起皮脱落现象。
表明激光强化涂层抗热震性能明显优于电镀层。
a b
图1 涂层热震前的宏观形貌
(a 激光,b 电镀)
a b
图2 涂层热震后的宏观形貌
(a 激光,b 电镀)
图3是激光及电镀涂层热震后的金相组织形貌。
由图3a可以看出,热震300次后,激光强化涂层与热震前相比无明显变化,涂层致密,无裂纹、孔洞缺陷,界面冶金结合。
由图3b可以看出,热震120次后,电镀层除局部掉皮外,涂层与基体也开始发生剥离。
a
b
图3 涂层热震后金相组织形貌
(a 激光 300次,b 电镀 120次)
4、涂层抗高温耐磨性能
表2列出了铜合金、激光、及电镀层的抗高温磨损性能。
表2 涂层的抗高温磨损性能
图4a 、b 、c 分别是铜合金、激光及电镀涂层高温磨损后的形貌。
可以看出,铜合金(图4a )磨痕明显,磨损严重,激光表面强化涂层(图4b )没有明显磨痕,电镀层(图4c )则磨痕明显。
对比表明铜合金的磨损相当严重,表面制备防护涂层是非常必要的,而激光表面强化涂层具有更好的抗高温磨损性能。
涂层种类 磨损温度 保温时间 载荷 转速 摩擦副 磨损性能
(℃) (min ) (N ) (m/min )
铜合金 500 20 200 6 45#钢 磨痕明显,磨损严重 激 光 500 20 200 6 45#钢 未见磨痕
电镀层 500 20 200 6 45#钢 磨痕明显,磨损较严重
a
c
b
图4 高温磨损后涂层宏观形貌 (a 铜合金,b 激光,c 电镀)
图5 涂层的抗高温摩擦磨损性能 (a 铜合金,b 激光,c 电镀)
图5 是铜合金、激光及电镀涂层高温磨损后的失重曲线。
可以看出,铜合金失重最多(86毫克),磨损最严重;电镀层失重37毫克,次之;而激光表面强化涂层失重最少,仅为6毫克。
5、结论
(1)与电镀层相比,激光强化镀层具有更好的抗高温热震性能;
(2)与无涂层铜合金、电镀层相比,激光强化镀层具有更好的抗高温磨损性能。
0240
20
40
60
80100
W e a r l o s s , m g
A-铜合金 B-激光 C-电镀层
A (86mg )
B (11mg )
C (6mg )
D (37mg )。