[发明专利]混凝土输送泵车眼镜板表面陶瓷粉末熔覆层及其激光熔覆方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及激光熔覆技术领域，特别涉及一种混凝土输送泵车眼镜板表面陶瓷合金粉末熔覆层及其激光熔覆方法。

 

背景技术

混凝土输送泵车是利用压力将混凝土沿管道连续输送的机械，按结构形式分为活塞式、挤压式、水压隔膜式，混凝土输送泵车通常由泵体和输送管组成，泵体装在汽车底盘上，再装备可伸缩或屈折的布料杆即可组成泵车。

其中，眼镜板是混凝土输送泵车的重要部件，也是一个易损件，其寿命长短直接影响着泵车的使用效率与使用成本。眼镜板是S形泵送分配阀的零件，与混凝土输送缸相联通，运动部件S管在摆动油缸的驱动下，将混凝土从一侧混凝土缸口剪切、扭转摆动到另一侧混凝土缸口上，切割环随S管贴着眼镜板摆动，与眼镜板组成了切换摩擦副。由于切割环的快速摆动使眼镜板产生强烈磨损，同时还要承受切断石子时产生的冲击力。工作介质是由水泥、细粗骨料、水及外加剂组成的混凝土，其硬度、韧性、耐磨性及抗压溃强度等力学性能都有一定的要求，尤其是硬度指标，约为洛氏硬度HRC40-50。由此可知，眼镜板主要在常温下工作，承受冲击力、剪切力及较大的摩擦力。目前眼镜板寿命约为30000m³，远不能满足实际生产的需要。

眼镜板的主要失效形式为磨损、碎裂崩块失效，该眼镜板和切割环之间的磨损属于磨粒磨损。磨损首先表现为切割环及眼镜板孔口棱角磨钝，并形成较小的圆弧面楔形口，随着参与磨损的磨粒粒径的增大，磨损间隙也随之增大，间隙大到一定值时会因严重漏浆而影响施工。而随着泵送高度的增加，眼镜板的冲击剪切会增大，磨损更剧烈，且容易发生碎裂崩块。

现有技术中，通常提高眼镜板寿命所用的方法包括：一是寻找抗热疲劳性能和耐磨性好的合金材料，二是对眼镜板进行表面处理，以提高其耐磨性能。由于眼镜板的使用条件要求基体采用具有良好强度与韧性配合的中碳合金钢制造（如35CrMo、42CrMo、40CrNiMo等），其表面要求具有高的硬度和耐磨性，因而，通常采用中频热处理或渗碳、碳氮共渗形成耐磨层，但由于其耐磨性较差，寿命仅为30000吨左右。

另外，还有对眼镜板进行表面堆焊来提高其使用寿命，但该方法硬度仍然较低（HRC45-52），而堆焊高硬度材料时存在焊接开裂倾向。目前一种新的方法是在钢制基体表面镶嵌硬质合金块，眼镜板寿命提高到50000吨以上，但存在开裂崩落及造价过高的缺点。

 

发明内容

本发明的目的是提出一种混凝土输送泵车眼镜板表面陶瓷合金粉末熔覆层及其激光熔覆方法，能提高眼镜板耐蚀性能及使用寿命，保证混凝土输送泵车效率及运行安全。

为达到上述目的，本发明提出了一种混凝土输送泵车眼镜板表面陶瓷粉末熔覆层，包括：熔覆于眼镜板表面的打底层及设于所述打底层上的工作层，所述打底层为镍基合金粉末，所述镍基合金粉末的各成分重量百分含量为：

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%，余量为Ni；

所述工作层为球形WC与Ni-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其中，所述WC重量百分数不小于60%，所述Ni-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量为：C：0.28～0.35%、Cr：3.0～3.5%、Fe：2.5～3.3%、Si：3.0～4.5%，余量为Ni。

进一步，在所述的混凝土输送泵车眼镜板表面陶瓷粉末熔覆层中，所述镍基合金粉末的各成分重量百分含量优选为：C：0.03%、Cr：21.5%、Fe：1.4%、Mo：9%、Si：0.4%、Nb：3.8%，余量为Ni。

进一步，在所述的混凝土输送泵车眼镜板表面陶瓷粉末熔覆层中，所述Ni-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末的各成分重量百分含量优选为：C：0.32%、Cr：3%、Fe：3%、Si：3.7%，余量为Ni。

进一步，在所述的混凝土输送泵车眼镜板表面陶瓷粉末熔覆层中，所述陶瓷合金粉末熔覆层的厚度为0.8～2mm，优选为1.2～2mm。

另，本发明还提供一种混凝土输送泵车眼镜板表面激光熔覆方法，包括以下步骤：

步骤S1：对混凝土输送泵车眼镜板表面进行预处理；

步骤S2：选择陶瓷合金粉末：

所述陶瓷合金粉末的打底层为镍基合金粉末，所述镍基合金粉末的各成分重量百分含量为：