[发明专利]一种高压塞泵柱塞杆表面改性技术修复方法

说明书

本发明公开了一种高压塞泵柱塞杆表面改性技术修复方法，涉及激光镀层修复技术领域。该高压塞泵柱塞杆表面改性技术修复方法采用激光表面熔覆技术进行柱塞杆的修复，其完成的熔覆涂层冶金质量高、稀释率低、变形小、表面光洁度高，属于先进环保的再制造加工技术，在工业再制造领域能极大地减少企业的后续机加工成本，能有效延长产品使用周期，为企业节省大量后期维修费用。对于我们备件修复专业不光可以修复活塞杆，还包括液压缸缸体及液压杆等易损件的修复，增加了修复再制造技术业务水平，提高表面质量，延长设备使用寿命。

技术领域

本发明涉及激光镀层修复技术领域，具体为一种高压塞泵柱塞杆表面改性技术修复方法。

背景技术

马钢股份H型钢厂某液压站采用2台意大利INOXIHP卧式高压三柱塞泵作为液压传动系统的动力元件,它是将原动机输入的机械能转换成液体压力能的能量转换装置。由于设备在线生产时间长(出厂日期为2004年)，日常点检仅对其进行常规清洗油过滤器，呼吸器滤网，同时检查进排阀的密封及柱塞填料的磨损情况。但是从2019年6月份开始其中1#卧式高压三柱塞泵出现在柱塞及油封处漏油漏液的现象，严重时出现输出流量波动。随即区域工程师对该设备进行停机检修发现泄漏和柱塞填料磨损严重，将该柱塞泵送至修理加工部进行故障诊断及修复。

在公司泵业修复作业区内将柱塞泵解体，发现主要故障为：柱塞与缸体之间磨损严重，造成泄漏过大，造成油封处压力增大，而将油封损伤故出现漏油故障。

本申请人与南京一家激光增材制造技术公司沟通将3根柱塞杆以送至厂家进行现场超高速熔覆工艺处理柱塞表面。激光成型设备iLAM508C对其进行激光熔覆作业。

激光表面熔覆技术是在激光束作用下将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化，光束移开后自激冷却形成稀释率极低，与基体材料呈冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体表面耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性等的一种表面强化方法。激光熔覆技术是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属材料。

激光熔覆过程中的覆层材料完全融化，而基体熔化层极薄，因而对熔覆层的成分影响极小，而激光合金化则是在基材的表面熔融复层内加入合金元素，目的是形成以基材为基的新的合金层。激光熔覆实质上不是把基体表面层熔融金属作为溶剂，而是将另行配置的合金粉末融化，使其成为熔覆层的主题合金，同时基体合金也有一薄层融化，与之形成冶金结合。激光熔覆技术制备新材料是极端条件下失效零部件的修复与再制造、金属零部件直接制造的重要基础，收到世界各国科学界和企业的高度重视。

激光熔覆具有的特点：

(1)冷却速度快(高达106K/s)，属于快速凝固过程，容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相，如非稳相、非晶态等；

(2)涂层稀释率低(一般小于5％)，与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合，通过对激光工艺参数的调整，可以获得低稀释率的良好涂层，并且涂层成分和稀释度可控；

(3)热输入和畸变较小，尤其是采用高功率密度快速熔覆时，变形可降低到零件的装配公差内；

(4)粉末选择几乎没有任何限制，特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金；

(5)熔覆层的厚度范围大，单道送粉一次涂覆厚度在0.2-2.0mm；

(6)能进行选区熔敷，材料消耗少，具有卓越的性价比；

(7)工艺过程易于实现自动化，很适合常见易损件的磨损修复。

于是，本申请人秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，提供一种高压塞泵柱塞杆表面改性技术修复方法，以期达到更具有实用价值性的目的。

发明内容

(一)解决的技术问题