[发明专利]替代水电站受油器操作油管镀铬的材料及施工工艺

说明书

本发明公开了一种替代水电站受油器操作油管镀铬的材料及施工工艺，该材料包括按重量百分比计的以下组分：铁65～85份，铬15～20份，镍1～5份和钼1～3份，且其中的锰、铜和钛总含量＜1.5份。本发明提供的材料看完工艺处理后，可以替代传统镀铬、喷涂等工艺，使零件恢复原有尺寸形状，并具有不低于原性能的表面特性。采用激光熔覆处理后，熔覆层具有更好的耐磨性能、耐蚀性能，同时熔覆层和基材的结合强度高，熔覆层及其界面组织致密，晶粒细小，具有优良的力学性能。

技术领域

本发明属于激光熔覆技术领域，具体为一种替代水电站受油器操作油管镀铬的材料及施工工艺。

背景技术

水电站的大型机械零部件种类多、数量大，其采购成本高、采购周期长，当出现故障时，如果没有新备品及时进行更换，会造成设备不能及时恢复，导致发电损失。

水电站受油器操作油管表面为镀铬层，制造过程中需采用传统电镀工艺。电镀成本低、硬度高，有较强的耐磨性，但电镀处理过程中会产生大量废水，严重污染环境，国家已禁止使用。且操作油管为空心拼焊件，如采用自动焊接，会造成变形。

采用激光熔覆技术对水电站零部件修复是指以先进的表面工程技术为修复手段，在达到甚至超过与原有新品相同质量和性能的前提下，将已失效损伤的设备零部件、工程机械产品等进行专业化修复的生产过程。激光熔覆技术不但能延长机械产品的使用寿命，提高机械产品的技术性能和附加值，与制造新品相比，修复后产品可节省成本，节能节材，是循环经济“再利用”的高级形式。因此无论是毛坯来源还是再制造过程，对能源和资源的需求、对废物废气的排放都是极少的，是真正意义上的绿色制造，有力地促进了资源节约型、环境友好型社会的建设。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种替代水电站受油器操作油管镀铬的材料及施工工艺，能够对水电站受油器操作油管表面进行修复和强化。

本发明采取的技术方案是，一种替代水电站受油器操作油管镀铬的材料，包括按重量百分比计的以下组分：铁65～85份，铬15～20份，镍1～5份和钼1～3份，且其中的锰、铜和钛总含量＜1.5份。

优选地方案中，其组分为铁75.53份，铬17.26份，镍4.32份和钼1.37份，还包括锰0.99份、铜0.18份和钛0.14份。选用这种组合金属粉材，其硬度HRC48～50，符合技术要求(HRC45～60)，表面PT探伤无裂纹缺陷，金相分析观察，组织致密，未发现裂纹、夹杂、焊瘤和弧坑等缺陷，由于其含有大量的合金元素，耐蚀、耐磨性能优异，综合性能够满足受油器操作油管的激光修复。

进一步地，所述各组分均为球型粉末状，粉末的粒度为50～100微米。选用金属粉末熔覆层金相组织精密，结合强度好。

本发明还涉及采用所述材料用于水电站受油器操作油管镀铬的施工方法，包括以下步骤：

1)去除操作油管疲劳层和旧镀铬层；

2)使用上述熔覆材料，采用激光熔覆设备进行表面熔覆；

3)熔覆完成后进行车削半精加工；

4)最后进入磨削精加工至要求尺寸；

5)对熔覆层进行PT探伤检测、硬度测试和厚度检测，符合要求即完成水电站受油器操作油管镀铬施工。

进一步地，步骤1)中，去除疲劳层时，采用车床磨削处理，以去除原镀铬层为准，但单边去除加工量不少于0.5mm。

进一步地，步骤2)中，熔覆厚度0.85mm。根据需要可以单层熔覆或多层熔覆。