[发明专利]超高速电梯安全钳楔块表面陶瓷复合涂层及其制作工艺、制造装置

说明书

本发明公开了一种超高速电梯安全钳楔块表面陶瓷复合涂层，包括以下组分，VC、Fe‑Ni固溶体、Fe₃C、陶瓷粒子；一种超高速电梯专用安全钳楔块表面陶瓷复合涂层的制作工艺，包括以下步骤：(1)：将安装钳固定住，根据安全钳楔块的形状，通过数控编程确定激光头的运行轨迹；(2)：调整激光头与安全钳楔块表面的距离，使激光束正好聚焦到安全钳楔块的表面上，采用CO₂高能激光束按照工艺参数在安全钳楔块上表面进行扫描辐照，激光束聚焦辐照在安全钳楔块表面上形成微型的熔池；(3)：将FeV粉、石墨粉、Ni粉、陶瓷粒子均匀混合；本发明能够高效制作陶瓷复合涂层，从而提高安全钳楔块耐高温磨损、良好的冲击韧性，值得推广应用。

技术领域

本发明涉及一种复合材料及其制作工艺、制造装置，尤其是一种超高速电梯安全钳楔块表面陶瓷复合涂层及其制作工艺、制造装置。

背景技术

电梯紧急制动过程是一个剧烈的摩擦过程，制动时间短，摩擦力大，对于超高速电梯，在电梯制动时间不变的情况下，摩擦力会更大，瞬间产生的温度甚至能达到1000℃以上，这对于安全钳楔块的高温耐磨损性能提出了极高的要求，传统安全钳楔块主要由碳钢、铸铁、合金钢等材料来制造，在高速制动过程中，其与导轨剧烈摩擦所产生的高温足以将其软化，从而使安全钳失效，电梯速度失控，将导致严重的人员伤亡与设备损失。

陶瓷材料的硬度高、熔点高，采用激光熔覆技术将其涂覆在零件表面，能显著提高零件的高温耐磨性，然而，超高速电梯安全钳楔块不但要求耐高温磨损，还要具备良好的冲击韧性，这是因为超高速电梯安全钳动作会造成导轨变形，从而引发安全钳楔块与导轨发生撞击，由于陶瓷材料熔点高，相互之间的浸润性差，直接采用陶瓷粉末为激光熔覆材料，熔覆层容易产生微裂纹、气孔等缺陷，将显著降低涂层的冲击韧性，涂层容易开裂、破碎，导致制动失效。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种在超高速电梯安全钳楔块摩擦面上制备组织致密、无裂痕、气孔并硬度高、韧性好、耐高温磨损的陶瓷复合涂层，满足了用于能够安全使用需求。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种超高速电梯安全钳楔块表面陶瓷复合涂层，其特征是：包括以下组分，VC、Fe-Ni固溶体、Fe₃C、陶瓷粒子。这些组分使得陶瓷复合涂层不仅具有耐高温磨损、还具有良好的冲击韧性。

这种超高速电梯安全钳楔块表面陶瓷复合涂层的制作工艺，包括以下步骤：

(1)：将安装钳固定住，根据安全钳楔块的形状，通过数控编程确定激光头的运行轨迹；确定激光的运行轨迹；

(2)：调整激光头与安全钳楔块表面的距离，使激光束正好聚焦到安全钳楔块的表面上，采用CO₂高能激光束按照工艺参数在安全钳楔块上表面进行扫描辐照，激光束聚焦辐照在安全钳楔块表面上形成微型的熔池；对安全钳楔块表面进行熔池处理；

(3)：将FeV粉、石墨粉、Ni粉、陶瓷粒子均匀混合，FeV粉、石墨粉、Ni粉、陶瓷粒子的重量份的组成为：FeV粉8份、石墨粉2份～4份、Ni粉8份、陶瓷粒子60份～62份；添加原材料；

(4)：将FeV粉、石墨粉、Ni粉、陶瓷粒子组成的混合粉末材料撒落汇聚注入到熔池内；将混合的原材料注入到熔池内；

(5)：利用超声换能器对安全钳进行高频振动，把位于安全钳楔块表面上的混合粉末材料不断的斗入到熔池内，并对熔池内的混合粉末材料不断的搅拌和空化效应，当激光束移开后，熔池中的金属材料迅速凝固、冷却，将陶瓷粒子包裹其中，通过原位反应生成由VC、Fe-Ni固溶体、Fe₃C、陶瓷粒子组成的陶瓷复合涂层；对熔池内的混合粉末材料利用激光进行熔化并进行化学反应；