[发明专利]一种修复盾构机主轴承的涂层材料及工艺方法

说明书

本发明公开了一种修复盾构机主轴承的涂层材料及工艺方法，属于表面处理技术领域。本发明公开的一种修复盾构机主轴承的涂层材料，由以下质量百分比组分组成：0.53～0.60％C、0.8～1.1％Si、0.5～0.8％Mn、0.9～1.2％Cr、0.15～0.30％Mo、0.10～0.20％W、0.05～0.1％Cu、余量为Fe和不可避免的杂质，各组分质量百分数相加等于百分之百。通过激光熔覆工艺将上述粉末用于修复盾构机主轴承，使主轴承滚道面激光熔覆耐磨损、耐腐蚀、抗疲劳涂层，实现主轴承寿命的延期，从而实现盾构机寿命延期，并对生产成本的降低起到了良好作用。

技术领域

本发明公开了一种修复盾构机磨损主轴承滚道面的材料及工艺方法，特别涉及用激光熔覆工艺制备耐磨损抗疲劳涂层，属于表面处理技术领域。

背景技术

盾构机是目前广泛用于城市轨道交通建设，地下管道等城市地下空间，铁路及公路隧道工程等大型工程装备。盾构机再制造使用在2016年已经逐步形成态势，再制造的盾构机已开始运用于地铁施工当中，效果良好，盾构机由于其特殊的施工要求，经常是使用一个工程段，整台盾构机就报废了，但是盾构机作为主要掘进设备，投资巨大，在使用几个标段就将其报废，不符合我国建设循环经济和绿色制造的方向。同时盾构机本身体积大、多模块、高附加值的特点，因此对其进行再制造具有十分明显的社会价值和经济价值。

主轴承是盾构机运作中最为受力的一个核心部件，需要很好的耐久性和可靠性，它位于盾构机刀盘系统上，盾构机的旋进、掘进等工作，主要就是靠主轴承来推进的，其价值巨大，以前盾构机主轴承均由国外进口，只能依靠国外技术，严重制约着我国盾构机技术的发展。目前，我国已具备自行研制并生产盾构机主轴承且使用效果良好。当前，我国盾构机使用量为1000多台，如果在用主轴承在寿命期后全部报废，不仅采购成本巨大，作为盾构机的核心部件其重量之大也是一个巨大的浪费，因此，再制造盾构机主轴承很有必要，“以旧换新”使其重新恢复生命继续发挥其价值，其意义非常重大。

激光熔覆技术是一种高效、节能和环保的表面改性技术，它通过熔覆材料在基体表面快速熔凝，提高材料的表面性能，与传统的表面改性技术相比，激光熔覆具有熔覆层稀释率低、使用材料体系范围广、结合强度高、对基体材料热影响较小、可对失效零部件进行部分修复、涂层厚度可控、易于实现自动化等优点，可以提高材料表面的耐磨、耐腐蚀、耐高温抗氧化等性能，同时降低贵重金属的消耗。因此，将激光熔覆工艺应用于主轴承修复，通过合金粉末的熔覆使磨损的滚道表面实现修复，使之具有耐磨损、抗疲劳涂层，且修复成功率高。

发明内容

本发明的目的在于提供盾构机主轴承再制造的一种修复粉末材料及修复工艺方法，通过此工艺，使主轴承滚道面激光熔覆耐磨损、耐腐蚀、抗疲劳涂层，实现主轴承寿命的延期，从而实现盾构机寿命延期。

本发明公开的一种修复盾构机主轴承的涂层材料，由以下质量百分比组分组成：0.53～0.60％C、0.8～1.1％Si、0.5～0.8％Mn、0.9～1.2％Cr、0.15～0.30％Mo、0.10～0.20％W、0.05～0.1％Cu、余量为Fe和不可避免的杂质，各组分质量百分数相加之和等于百分之百。

其中，各组分粒度≤400目。

本发明用于修复盾构机主轴承的粉末制备方法：将上述粒度≤400目的粉末按质量比进行配比，放置于混料机中进行混合，使用时进行真空干燥处理。

本发明用于修复盾构机主轴承再制造的工艺方法，包括以下工艺步骤：先用磨床加工掉磨损滚道表面，去除表面点蚀坑和疲劳层，然后在轴承滚道表面用同步送粉气氛保护的方法激光熔覆一层2.0-3.0mm耐磨抗疲劳功能层，对激光熔覆修复后的主轴承滚面进行热处理，最后精加工至规定尺寸和精度。本发明激光熔覆技术用于盾构机主轴承再制造，与以往的生产制造工艺与方法相比，生产成本降低，轴承修复的风险小，修复主轴承后使用寿命长。

一种修复盾构机主轴承再制造的工艺方法，包括以下步骤。

①磨削去疲劳层。