[发明专利]一种活塞杆的表面修复方法

说明书

技术领域

本发明属于设备修复再制造技术领域，具体涉及一种活塞杆的超音速火焰粉末喷涂与高频感应重熔表面修复方法，尤其是一种液压支架油缸中活塞杆的超音速火焰粉末喷涂与高频感应重熔表面修复方法。 

背景技术

修复再制造技术是近年发展比较迅速的一种表面处理技术，尤其是在一次性设备投入较大、设备更换维修费用较为昂贵的煤矿开采中，被广泛的应用于多类设备表面损伤的修复中。液压支架是在摩擦支柱和单体液压等基础上发展起来的采矿工作面机械化支护设备，它与滚筒采煤机、可弯曲刮板输送机、转载机及胶带输送机等组成一个有机的整体，实现了采、支、运等主要工序的综合机械化采煤工艺。液压油缸作为液压支架系统中最重要的执行元件，是将液压能转换为往复直线运动的机械能的能量转换装置。在液压油缸的工作过程中，活塞杆在油缸缸筒内做往复运动，与油缸端盖上的导向套滑动配合，长时间与导向套滑动摩擦，将会使活塞杆发生磨损导致其直径变细，遇有特殊情况时，活塞的推力作用还会使活塞杆发生变形弯曲。此外，矿用液压支架油缸使用工况比较恶劣，空气中含有大量的煤尘与极少量的二氧化硫、硫化氢等易溶解于水且具有较强腐蚀性的酸性气体，使得活塞杆工作时不仅承受强大的力学载荷，而且受到乳浊液的腐蚀和进入乳浊液中硬质颗粒的磨损和划伤，进而导致油封失效，油缸泄露。针对液压支架系统中油缸活塞杆的这种变形和表面损伤，具有两种解决方案，一种是更换整个液压支架，这样不但会造成整个综采工作面的大面积停机，而且设备直接更换的成本费用非常昂贵，因此在综合机械化采煤工艺中一般不采取这种方式；另一种方式是对变形和磨损的活塞杆进行修复再制造，使其复原以满足生产要求，传统的修复再制造方法是采用电刷镀修复技术，通过在活塞杆工作表面形成电镀耐磨防腐蚀的镀层来满足其耐磨抗蚀功能。然而，由于电镀镀层与活塞杆基材之间为物理结合，结合强度不高，电镀层和基体之间会有明显的界面，界面两侧的基体和电镀层成分相差非常大，其化学电位差也非常大，在活塞杆与导向套长期滑动摩擦工作时，以及硬质颗粒对活塞杆的磨损及划伤而出现缺陷时，造成基体的露出，在电化学作用下，腐蚀过程会沿着电位差最大的位置即界面迅速扩展，导致镀层的大面积脱落，因此针对活塞杆的损伤变形，传统的电刷镀修复再制造方法存在着较为严重的镀层脱落问题，在一定程度上限制了这种修复再制造技术的使用，现有技术中尚未出现一种能够很好的解决矿用液压支架油缸中活塞杆变形和表面损伤的修复再制造方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种超音速火焰粉末喷涂与高频感应重熔相结合的活塞杆表面修复再制造方法，所述方法采用创新研发的具有良好抗腐蚀性和耐磨性的喷涂粉末作为超音速火焰粉末喷涂的合金材料，通过超音速火焰粉末喷涂技术将具有耐磨抗腐蚀性能的所述喷涂粉末均匀地喷涂在活塞杆的工作表面上，再通过高频感应技术对喷涂层进行二次重熔，形成均匀且组织细密的扩散微冶金结合熔覆层。本发明所述方法修复后的油缸活塞杆具有更强的耐腐蚀性和耐磨性，不但有效降低了活塞杆与导向套内表面间的磨损，而且能够很好的适应酸碱腐蚀等恶劣工况环境下的使用要求，提高了活塞杆以及油缸整体的使用寿命，大大降低了煤矿支护成本，且通过本发明所述方法形成的熔覆层能够牢固地结合于活塞杆基体，完全杜绝了现有电刷镀修复再制造技术中镀层的脱落技术问题，同时本发明所述方法能够推广应用于除活塞杆以外的其他磨损表面的修复再制造中，具有广阔的市场推广前景。 

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下： 

一种活塞杆的表面修复方法，包括以下步骤：

步骤一、按下述重量比配置喷涂粉末混合物：碳0.7～1%，铬15%～20%，硼2.5%～4.5%，硅3.0%～5%,铁0.1-5%，钼3%～5%，铜2.0%～3.5%，钇0.3%～1.0%，镍余量，并将喷涂粉末混合物的粒径加工至60μm以下；

步骤二、对待修复的活塞杆表面进行清理和粗化处理；

步骤三、对活塞杆进行表面预热处理，控制预热温度在120℃～180℃；