[发明专利]一种耐磨耐腐蚀液压立柱及其表面加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及煤机液压立柱领域，特别涉及一种耐磨耐腐蚀液压立柱及其表面加工工艺。

背景技术

液压立柱是液压支架的重要组成部分，是液压支架实现其功能的关键所在。我国煤炭开采主要为地下开采，煤矿井下环境恶劣，矿井钢结构件腐蚀严重，一般腐蚀速度为0.17mm/a，最大可达0.50mm/a。

根据中国煤炭工业网对2005年全国煤矿安全生产状况的统计分析，顶板事故死亡人数占全国煤矿事故总死亡人数的33.3％，仅次于煤矿瓦斯事故(36.0％)。其中，由于液压支架失效而引发的顶板事故占相当大的比例。研究表明，煤矿用液压支架立柱的主要失效形式是腐蚀和磨损，由于材质抗腐蚀性能和耐磨性能不足导致的损坏占到了77.6％。

目前液压立柱表面的加工，主要采用以下方法：一是激光熔覆工序和表面镀铬工序相结合的加工方法，激光熔覆所使用的合金粉末为奥氏体不锈钢，其特点是耐腐蚀，有一定的强度，但是硬度较低。熔覆层车削加工后使用镀铬工序，通过调整镀铬层的种类可以进一步提高工件的耐蚀性能，硬度为700HV，且镀铬工艺段环境污染大，社会危害大，镀层容易脱落，防腐性能减小，严重者造成立柱的性能失效。二是使用二氧化碳激光器进行激光熔覆，其特点是体积大，光电转换率较低，是半导体激光器的近十分之一。合金粉末固有的耐腐蚀性能与耐磨性能以及激光熔覆工艺水平的高低直接决定产品的质量和性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的提供一种耐磨耐腐蚀液压立柱及其表面加工工艺，这种立柱表面具有高硬度良好的耐磨性能、良好的抗腐蚀性能以及制造工艺对环境无污染的特性。

本发明的技术方案是：一种耐磨耐腐蚀液压立柱，其特征在于：在液压立柱表面熔覆一层合金粉末，形成合金熔覆层。

所述的合金熔覆层的厚度0.3mm～0.5mm。

所述的合金粉末为铁基合金粉末。

所述的合金熔覆层的硬度为49HRC～55HRC，表面粗糙度小于Ra 0.8μm。

所述的铁基合金粉末是由以下质量百分比化学元素组成：碳0.1％～0.15％、铬15％～17％、镍3.5％～4％、锰0.3％～0.7％、钼1.5％～1.9％、硼0.5％～1.1％、硅1.0％～1.5％，余为铁。

一种耐磨耐腐蚀液压立柱的表面加工工艺，其特征在于：所述的表面加工工艺是首先在所述的液压立柱基材表面采用激光熔覆方法熔覆一层合金粉末，形成厚度为0.8mm～1.0mm的合金熔覆层，硬度为45HRC～50HRC；其次通过车削进行加工，车削加工后覆层厚度0.3mm～0.5mm，表面粗糙度Ra 0.8μm～1.6μm；再利用超声波压光的方法进行表面处理，超声波表面压光后表面粗糙度小于Ra0.8μm，硬度为49HRC～55HRC。

所述的表面加工工艺可以是新制造液压立柱，也可以是再制造液压立柱。

本发明的有益效果是液压立柱具有良好的抗腐蚀性能和耐磨损性能。采用激光熔覆使合金覆层与基体以冶金结合，具有良好的结合强度。熔覆用合金粉末为铁基合金粉末。超声波表面压光工艺替代传统磨工艺，可以经济的获得较低的表面粗糙度，同时在表面产生压应力提高了液压立柱的耐磨性和耐腐蚀性能。使用大功率半导体激光加工中心，体积小、加工能力强、光电转换效率为50％以上、加工性能好，激光器为半导体激光器，其输出功率大。新型液压立柱可以是制作的新产品，也可以是再制造的液压立柱。

具体实施方式

实施例1

一种耐磨耐腐蚀液压立柱的表面加工工艺是：首先在所述的液压立柱基材表面采用激光熔覆方法熔覆一层合金粉末，形成厚度为0.8mm～1.0mm的合金熔覆层，硬度为45HRC～50HRC；其次通过车削进行加工，车削加工后覆层厚度0.3mm～0.5mm，表面粗糙度Ra 0.8μm～1.6μm；再利用超声波压光的方法进行表面处理，超声波表面压光后表面粗糙度小于Ra 0.8μm，硬度为49HRC～55HRC。

实施例2

一种耐磨耐腐蚀液压立柱的表面加工工艺是：首先在所述的液压立柱基材表面采用激光熔覆方法熔覆一层合金粉末，形成厚度为0.8mm～1.0mm的合金熔覆层，硬度为45HRC～50HRC；其次通过车削进行加工，车削加工后覆层厚度0.3mm～0.5mm，表面粗糙度Ra 0.8μm～1.6μm；再利用超声波压光的方法进行表面处理，超声波表面压光后表面粗糙度小于Ra 0.8μm，硬度为49HRC～55HRC；最终形成厚度0.3mm～0.5mm为合金熔覆层。