油缸熔覆技术方案及金相分析.doc

油缸修复技术方案一、油缸生产流程油缸生产流程分为入厂检验、机加工(电镀层去除）、表面局部修复、整体熔覆、机加工（激光熔覆层车磨）、出厂检验6个部分，如图1所示.局部修复2 机加工（电镀层去除）3 表面局部修复1 入厂检验辊面清理镀层去除尺寸检测缺陷检测 4 激光熔覆熔覆5 性能检测缺陷检测尺寸检测硬度检测包装发货打标记录 数据保存 尺寸和缺陷检测镀层厚度检测辊面缺陷检查 6 出厂检验图1 油缸生产技术流程图41。入厂检验2.镀层去除3。局部修复4。激光熔覆5.性能检测6.出厂检验二、2、涂层性能工艺方法:激光熔覆基体材料:CrZrCu基材粉末材料：Ni基合金粉末涂层厚度：0。5-0.6mm涂层硬度：400Hv0.3涂层气孔率:0。5%涂层结合强度：冶金结合涂层表面粗糙度：Ra0。5m热震性能：涂层不剥离3、涂层抗高温热震性能结晶器铜板在使用过程中受高温钢水冲刷及冷热疲劳作用，要求表面防护涂层具备良好的抗热震性能。表1是涂层热震试验参数和抗热震性能，将表面制备涂层的试样放入500的加热炉中保温15分钟，然后迅速取出水淬，每淬一次作为一次热震，观察涂层表面形貌变化（包括裂纹，涂层边缘翘起，掉块等).表1 涂层的抗高温热震性能涂层种类 热震温度 保温时间 抗热震性能（） （min)激 光 500 15 热震300次后，表面无裂纹，孔洞电镀层 500 15 热震120次后，表面局部区域开始掉块，剥落图1是激光及电镀层热震前的宏观形貌。可以看出,涂层表面无裂纹、孔洞等缺陷。图2是激光及电镀层不同热震次数后的形貌。由图2a可以看出，激光强化涂层热震300次后,涂层与基体仍结合紧密，与热震前相比无明显变化。由图2b可以看出，电镀层热震120次后，涂层局部区域有起皮脱落现象。表明激光强化涂层抗热震性能明显优于电镀层。ab图1 涂层热震前的宏观形貌（a 激光，b 电镀）b涂层局部区域掉块，剥落a图2 涂层热震后的宏观形貌（a 激光，b 电镀）图3是激光及电镀涂层热震后的金相组织形貌。由图3a可以看出，热震300次后,激光强化涂层与热震前相比无明显变化，涂层致密,无裂纹、孔洞缺陷，界面冶金结合。由图3b可以看出，热震120次后,电镀层除局部掉皮外，涂层与基体也开始发生剥离。ba图3 涂层热震后金相组织形貌（a 激光 300次,b 电镀 120次）4、涂层抗高温耐磨性能表2列出了铜合金、激光、及电镀层的抗高温磨损性能。表2 涂层的抗高温磨损性能涂层种类 磨损温度 保温时间 载荷 转速 摩擦副 磨损性能（） (min） (N） (m/min）铜合金 500 20 200 6 45钢 磨痕明显，磨损严重激 光 500 20 200 6 45钢 未见磨痕电镀层 500 20 200 6 45钢 磨痕明显，磨损较严重图4a、b、c分别是铜合金、激光及电镀涂层高温磨损后的形貌.可以看出，铜合金（图4a)磨痕明显，磨损严重，激光表面强化涂层（图4b)没有明显磨痕,电镀层(图4c）则磨痕明显。对比表明铜合金的磨损相当严重，表面制备防护涂层是非常必要的，而激光表面强化涂层具有更好的抗高温磨损性能。acb图4 高温磨损后涂层宏观形貌（a 铜合金，b激光,c 电镀） A-铜合金 B-激光 C-电镀层A（86mg）Wear loss, mgD（37mg）B（11mg）C（6mg）图5 涂层的抗高温摩擦磨损性能（a 铜合金，b激光，c电镀）图5 是铜合金、激光及电镀涂层高温磨损后的失重曲线。可以看出，铜合金失重最多(86毫克），磨损最严重；电镀层失重37毫克,次之；而激光表面强化涂层失重最少，仅为6毫克。5、结论（1）与电镀层相比，激光强化镀层具有更好的抗高温热震性能；（2)与无涂层铜合金、电镀层相比，激光强化镀层具有更好的抗高温磨损性能。