[发明专利]废旧铸钢走轮再制造方法

说明书

一种废旧铸钢走轮再制造方法，其特征在于包括如下步骤：①废旧走轮部件预处理；②熔覆粉末配置；③走轮预热处理；④熔覆粉末预置；⑤激光熔覆；⑥后热处理。与现有技术相比，本发明的优点在于：获得的熔覆层与基体能形成冶金结合，涂层组织致密，性能优异，熔覆层无裂纹；得到的熔覆层表面粗糙度小，比较平整，加工余量小，同时工序简单，控制容易。

技术领域

本发明涉及一种走轮部件的表面处理方法。属于金属表面处理技术领域。

背景技术

走轮是船舶及港机起吊装备上应用非常广泛的部件之一，每年报废的走轮部件超过上万件，这些走轮部件的报废大部分是因为表面磨损或疲劳而引起的尺寸超差或表面特种功能丧失，但表面修复后还可恢复利用。目前采用的修复技术主要电弧或火焰堆焊、热喷涂(火焰、等离子)等。在堆焊、热喷涂或喷焊时，热输入量大，能量不集中，部件热影响区大，易畸变甚至开裂，喷涂层稀释率大，降低了基体和材料的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种表面涂层组织致密熔覆层无裂纹的废旧铸钢走轮再制造方法。

本发明所要解决的又一个技术问题是提供一种操作简单、效率高且易于实现自动化控制废旧铸钢走轮再制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种废旧铸钢走轮再制造方法，其特征在于包括如下步骤：

①废旧走轮部件预处理，机加工去除废旧走轮表面的氧化层、疲劳层和表面裂纹，然后进行无损检测，确保表面没有裂纹和气孔缺陷存在，最后清洗待加工表面，使走轮表面洁净；

②熔覆粉末配置，选择配置镍基自熔性合金粉末，将镍基自熔性合金粉末放入95℃～105℃鼓风恒温干燥箱内，保温时间450～550min，进行烘干处理；

③走轮预热处理，将处理后的走轮放入190℃～210℃烘箱进行预热处理，保温时间140～160min，预制涂层前对走轮工作表面进行喷砂处理；

④熔覆粉末预置，采用超音速火焰喷涂设备制备预制涂层，先将镍基自熔性合金粉末加入喷涂设备送粉器内，送粉载气为氮气，预制涂层的厚度控制在0.8～1.5mm；

⑤激光熔覆，熔覆前将上述处理后的走轮放入恒温箱内340～360℃，保温175～185min，采用采用固体光纤激光器，输出的光斑为宽带矩形光斑，功率密度为100～113kW/mm2，走轮转速为0.5～0.75rpm，激光熔覆保护气氩气，气流量为：8～10L/min，激光熔覆采用螺旋搭接的方式，激光扫描采用主轴进给的方式，行走速率为6～8mm/转；

⑥去应力退火热处理，将上述处理后的走轮放入热处理炉，温度为150～180℃，保温时间200～220min，随炉冷至室温。

作为优选，步骤④中的喷涂工艺条件为：丙烷流量：35～42FMR，氧气流量：28～32FMR，压缩空气流：48～52FMR，喷涂距离：240～255mm，走轮转速：25～40rpm，喷枪扫描速率：40～80mm/s，送粉速率：60～70g/min。

进一步，步骤⑤中熔覆层厚度需求大于1.5mm时则重复步骤④和步骤⑤的操作，直到满足尺寸要求为止。

作为优选，步骤②中的镍基自熔性合金粉末组分和重量百分比如下：C：0.3～0.7％；Si：3.0～4.3％；B：1.0～3.0％；Fe：2.4～3.5％；Cr：10.6～14.2％；WS2：3～5％；Ni：余量，粉末HRC硬度为：50～62。

与现有技术相比，本发明的优点在于：获得的熔覆层与基体能形成冶金结合，涂层组织致密，性能优异，熔覆层无裂纹；得到的熔覆层表面粗糙度小，比较平整，加工余量小；超音速火焰喷涂+宽带激光熔覆工艺操作简单、效率高，且易于实现自动化控制。