[发明专利]一种军用发射架主梁的强化处理方法

说明书

本发明公开了一种军用发射架主梁的强化处理方法，通过设计与主梁材料表面相同组分的涂层基体材料，并添加碳化钨材料，并采用多层激光熔覆，粒度逐步增大，WC比例逐步减少的复合熔覆粉进行激光熔覆，使表面形成了均匀的粒度和浓度梯度，提高了结合力和强度。

技术领域

本发明属于材料表面加工领域，尤其是涉及一种军用发射架主梁的强化处理方法。

背景技术

发射架是用于载机悬挂和发射火箭、导弹等的专用装置，具有体积大，重量大，刚性要求高，系统集成度高的特点，发射架的材料承重大，而且结构复杂，同时需要承受发射时尾气产生的高温，目前的发射架材料多采用20CrMnSiA，或直接采用碳碳复合材料，前者成本低，但重量大，耐高温性能劣于复合材料，而后者质轻，耐高温性能更好，但加工复杂，成本极高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种军用发射架的强化处理方法，采用钢结构，并施加高温涂层的方式，提高了发射架主梁的耐高温性能。

本发明完整的技术方案包括：

一种军用发射架主梁的强化处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)选择20CrMnSiA作为发射架的主梁材料；

涂层粉制备：选择20CrMnSiA，以及粒度为200-240目的WC粉，分别制备不同组分的涂层粉，包括：

首先，选择240目的WC粉以及20CrMnSiA，WC粉占20CrMnSiA总重量的25-30％，随后在真空度为10-4-10-5Pa下，进行真空感应熔炼，加热到其熔点100-150℃以上保温5-10min，此过程伴随电磁搅拌以使得WC粉在熔体中混合均匀，随后熔体进入雾化室，对金属液的出口处雾化喷嘴喷出高压氩气，高压氩气对金属液滴进行碰撞，使其破碎成球形粉末，高压氩气压力为4-6MPa，随后经旋流沉降进入收料管，并进行筛分后得到第一复合涂层粉料；

随后选择200目的WC粉以及20CrMnSiA，WC粉占20CrMnSiA总重量的15-20％，在相同条件下制备第二复合涂层粉料；

随后选择140目的WC粉以及20CrMnSiA，WC粉占20CrMnSiA总重量的10-15％，在相同条件下制备第三复合涂层粉料。

2)选择200目的第一复合涂层粉料，160目的第二复合涂层粉料，120目的第三复合涂层粉料，采用水玻璃分别与三种复合涂层粉料混合分别得到第一、第二、第三熔覆粉。

3)激光熔覆涂层，具体包括：

发射架主梁预热到150-200℃，将第一熔覆粉敷在发射架主梁表面，厚度为0.5-1mm，采用激光器对发射架主梁表面进行逐层激光扫描加热，融化所述第一熔覆料并使其附着在发射架主梁表面，激光器功率为2.5KW，电流为300A，激光扫描速度为3-5mm/s，光束直径为12.2mm，熔覆过程通氩气保护形成第一涂层。

将得到第一涂层的发射架主梁预热到150-200℃，随后将第二熔覆料覆在发射架主梁表面，厚度为1-1.2mm，并在保温炉中烘烤0.5h后以相同工艺进行激光熔覆得到第二涂层；

将得到第二涂层的发射架主梁预热到150-200℃，随后将第三熔覆料覆在发射架主梁表面，厚度为1.0-1.5mm，并在保温炉中烘烤0.5h后以相同工艺进行激光熔覆得到第三涂层。

本发明相对于现有技术的优点在于：碳化钨陶瓷材料具有极高的熔点和耐高温能力，同时其自身又具有极高的硬度，作为涂层材料可以使发射架主梁材料具备耐高温能力，但金属-陶瓷界面难以复合易导致涂层结合力不强，一直是困扰工程人员的难题，本发明通过设计与主梁材料表面相同组分的涂层基体材料，并添加碳化钨材料，并采用多层激光熔覆，粒度逐步增大，WC比例逐步减少的复合熔覆粉进行激光熔覆，使表面形成了均匀的粒度和浓度梯度，提高了结合力和强度。