[发明专利]一种高强度耐磨封闭型钢框架及其加工工艺

说明书

本发明公开了一种高强度耐磨封闭型钢框架及其加工工艺，在制备时先对合金钢管件进行表面激光清洗，通过对合金钢管件表面进行激光清洗，去除其表面氧化膜以改善其表面润湿性，在后续激光熔覆过程中，熔覆液能够充分铺展开，后续形成的耐磨层更加均匀致密，气孔少，耐磨性能更加优异；同时激光清洗后合金钢表面会形成粗糙结构，能够提高其表面粗糙度，进一步提高厚度激光熔覆层的附着力，以提高合金钢的综合耐磨性能。本申请工艺设计合理，操作简单，制备得到的合金钢管件表面形成耐磨层，拼接安装得到钢框架，该耐磨层能够有效提高合金钢框架的耐磨性能和综合力学性能，该合金钢框架可适用于多个技术领域，具有较高的实用性。

技术领域

本发明涉及钢材加工技术领域，具体为一种高强度耐磨封闭型钢框架及其加工工艺。

背景技术

钢框架，一般指由钢梁和钢柱组成的能承受垂直和水平荷载的结构，现如今普遍用于大跨度或高层或荷载较重的工业与民用建筑；随着科技的进步和发展，钢材逐渐走入我们的生活之中，而对于合金钢的强度、耐高温性能、耐腐蚀等性能研究，也已经成为我们逐渐关注的热门话题。

现有技术中针对钢型材的耐磨性，也公开了许多相关的专利或文献，但普遍的方法就是在钢型材表面涂覆耐磨涂层，成本高，且工艺步骤复杂，同时涂层易脱落，耐磨性能无法满足我们的需求，这给我们带来了极大的不便。

针对这种情况，我们公开了一种高强度耐磨封闭型钢框架及其加工工艺，以解决该问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度耐磨封闭型钢框架及其加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种高强度耐磨封闭型钢框架的加工工艺，包括以下步骤：

(1)取多孔碳化钨，置于氢氧化钠溶液中，浸泡10-15min，再转移至硝酸溶液中，浸泡10-20min，去离子水洗涤，干燥后置于镀液中，85-88℃下搅拌1-1.5h，离心分离，超声波清洗10-20min，真空干燥，得到镀层碳化钨；

(2)取合金钢管件，置于去离子水中，超声清洗10-20min，真空干燥后转移至氩气气氛中，进行激光清洗，激光能量密度为5-6J/cm²，激光脉冲宽度为100-120ns，激光扫描速度为1500mm/s；

(3)取镀层碳化钨、金刚石、镍粉，搅拌混合20-30min，转移至球磨机中球磨处理2-2.5h，球磨后加入粘结剂，得到涂覆粉末；

取合金钢管件，将涂覆粉末均匀涂覆在合金钢管件表面，涂覆厚度为2-3mm，再转移至120-130℃下保温2-2.2h，升温至250-300℃下预热20-30min，氩气环境下进行激光熔覆，形成耐磨层，超声波清洗，真空干燥，得到成品；

(4)取步骤(3)制备的若干个合金钢管件，拼接安装，得到钢框架。

较优化的方案，多孔碳化钨的制备步骤为：取氨基腈和介孔分子筛，搅拌混合10-20min，置于50-55℃水浴下恒温加热，抽真空恒温处理3-4h，离心分离，真空干燥，干燥后转移至氩气气氛中，530-550℃下煅烧3-4h，煅烧后酸蚀18-20h，分离干燥，得到物料A；

取物料A、六氯化钨和乙醇，搅拌混合10-20min，干燥后转移至氮气气氛中，高温下进行煅烧，得到多孔碳化钨。

较优化的方案，碳化钨制备时，转移至氮气气氛中进行高温煅烧，煅烧时先升温至680-690℃，恒温煅烧10-15min，再以4-5℃/min的升温速率升温至940-950℃，保温煅烧2-2.5h，得到多孔碳化钨。

较优化的方案，步骤(3)中，激光熔覆时，激光功率为1500-2000W，扫描速率为2-6mm/s。