[发明专利]一种吊车钳尖的强化方法

说明书

一种吊车钳尖的强化方法，它的步骤主要包括：(1)对吊车钳尖表面进行打磨、清洗，清除杂质；(2)配制合金粉末，并混合均匀；(3)通过激光熔覆合金粉末对吊车钳尖进行强化，得到耐温、耐腐蚀、耐磨损的合金层；(4)对熔覆后的吊车钳尖进行无损检测和机械加工，以保证钳尖的尺寸、形状、精度及表面质量均满足要求。本发明工艺简单、节能环保，可显著提高吊车钳尖的使用寿命，明显降低企业的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种机械加工方法，尤其是一种吊车钳尖的强化方法。

背景技术

炼钢厂脱模用吊车钳长期工作在高温条件下，并且起重时承受很大的重力。恶劣的工作环境使吊车钳尖很容易因高温、腐蚀、磨损而产生裂纹等缺陷导致失效，甚至引发安全事故，造成不可逆转的损失。吊车钳使用周期短，频繁更换，既浪费资源又浪费时间，还增加了企业成本，所以对吊车钳尖的耐温性能、耐腐蚀性、耐磨性和机械强度提出了更高的要求，以延长吊车钳的使用寿命。

传统方法是采用堆焊对吊车钳尖进行强化，但堆焊的热影响区大，零件易变形，为了消除焊接应力在焊接前要对构件进行预加热，焊接完成后，还要加热保温，因此，对吊车钳尖进行堆焊时需要专门的加热炉和耐高温的自动焊接设备，对场地和设备的要求很高。并且，整个堆焊周期较长，程序复杂，稍有不慎就可能使吊车钳尖出现缺陷，导致堆焊强化的吊车钳尖报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、可控性强、节能环保、成本低廉的吊车钳尖的强化方法。

本发明的技术方案如下：

(1)对吊车钳尖表面进行预处理，采用喷砂、打磨、清洗，清除钳尖表面的锈蚀、油污、氧化皮等杂质；

(2)配制合金粉末，合金粉末中各成分质量百分比为：镍基合金85％、Cr3C215％，所述镍基合金各元素的质量百分比：Cr 17.0％、B 3.5％、Si 4.0％、C 1.0％、Fe12％，Ni余量；将按比例配制好的合金粉末放入机械式混粉器中混合2小时，混合均匀，所述合金粉末粒度为50～100μm；

(3)将吊车钳尖固定在大功率半导体激光加工数控机床上，设定激光熔覆工艺参数，所述激光熔覆工艺参数：功率P＝2500～3500W、矩形光斑为2×14mm、搭接率35％、扫描速度V＝240～500mm/min；对待强化部位利用重力送粉进行激光扫描处理，粉层厚度为0.7～1.5mm，对熔覆过程中的熔池采用惰性气体进行保护,最好惰性气体为氩气，最终获得厚度均匀的0.5～1.2mm耐高温、耐腐蚀、耐磨损合金层。

(4)对熔覆后的吊车钳尖进行无损检测和机械加工，具体内容如下：

a表面着色探伤，检测是否有裂纹等缺陷；

b对探伤检验合格的吊车钳尖进行机械加工，以保证钳尖的尺寸、形状、精度及表面质量均满足要求；对检验不合格的吊车钳尖，磨削后重新进行熔覆和机械加工；

c检验合格后的成品件涂防锈油，并进行包装。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、工艺简单，可控性强，适用范围宽，成本低且节能环保，适合大规模生产使用；

2、强化后的吊车钳无热变形，有利于后面的机械加工，熔覆合金层与基体间为冶金结合；

3、合金层晶粒细小，组织致密，存在未溶解的Cr3C2并生成Cr23C6、Cr2O3等硬质强化相和镍基过饱和固溶体，明显提高了材料的耐温、抗疲劳、耐磨损和耐腐蚀性能，延长了吊车钳的使用寿命，从而降低了企业的成本。

4、吊车钳尖激光熔覆后，强化层的显微硬度是基体的4倍，总磨损率是基体磨损率的1/3、耐腐蚀性是基体的3倍，抗高温氧化性也得到了提高，强化后吊车钳使用寿命提高3倍以上。

具体实施方式