[发明专利]一种利用激光熔覆技术对活塞杆进行加工的方法

说明书

本发明属于激光表面加工技术领域，具体涉及一种利用激光熔覆技术对活塞杆进行加工的方法。该方法采用预留待熔覆区域中间位置不熔，以百分表提前检测变形量的方法，在熔覆前将零件变形量进行车削，避免熔覆后因变形导致返工或局部区域熔覆层厚度不达标、基材外露的问题。

技术领域

本发明属于激光表面加工技术领域，具体涉及一种利用激光熔覆技术对活塞杆进行加工的方法。

背景技术

液压立柱是煤炭开采设备液压支架的重要组成部分，主要包括活塞杆和缸筒，由于其工作环境非常恶劣，所以活塞杆外表面必须要求严格的防腐性能。

传统的工艺方法是在圆棒料的外表面电镀一层硬铬(该硬铬层为功能层)，以达到其性能要求，但是由于电镀存在严重的污染，且镀铬层本身存在较大的孔隙率等缺陷，逐渐被新工艺激光熔覆所取代。

虽然激光熔覆层较电镀层在性能和使用寿命上均有很明显改善，但是目前激光熔覆技术还未完善，现阶段活塞杆在激光熔覆时还存在以下问题：

1、由于活塞杆直径小，长径比很大，热处理后存在残余应力，导致激光熔覆时很容易出现弯曲变形。弯曲变形使得附着在零件表面的功能层厚度不均匀，导致基材外露，从而容易引发零件在使用过程中出现腐蚀失效的现象。

2、并在大规模批次生产时，由于弯曲变形大量的活塞杆功能层厚度不达标导致返修，大大降低产品合格率和产品质量。

发明内容

为了解决上述背景技术中的问题，本发明提出一种利用激光熔覆技术对活塞杆进行加工的方法，有效地解决了局部区域功能层厚度不达标、基材外露，导致零件腐蚀失效的问题。

同时大大减低了批次制造时由于弯曲变形所造成大量活塞杆需要返工的问题。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种利用激光熔覆技术对活塞杆进行加工的方法，该方法使用于单根或小批量活塞杆生产或返修，其主要以下步骤：

1)设定切削量B，在活塞杆公称尺寸的基础上对来料进行初始切削；

B＝|f|+2t+2A₀

其中，f为活塞杆公称直径要求的下偏差值；

t为活塞杆所需功能层厚度；

A₀为初始设定的活塞杆活塞杆熔覆后的变形量，取值范围为0.1mm-0.2mm；

2)确定待熔覆区域；

待熔覆区域包括起始点a_起、中间区域s以及终止点a_终；中间区域s包括中间区域起始点S_起和中间区域终止点S_终；

3)分段激光熔覆；

调节熔覆参数，运行激光器出光，激光器从待熔覆区域的起始点a_起移动至中间区域起始点S_起，进行第一段激光熔覆；

使激光器停止出光，并控制激光器继续移动至中间区域终止点S_终；

再次运行激光器出光，激光器从中间区域的终止点S_终移动至终止点a_终，进行第二段激光熔覆；

4)垂直悬挂；

在完成步骤3)后，将已经熔覆完成的活塞杆垂直悬挂，待其完全冷却至室温；

5)百分表检测获得活塞杆的圆周跳动量最大值；

将完全冷却的活塞杆装夹在机床上，用百分表检测中间区域的圆周跳动A，并将A记录为活塞杆的圆周跳动量最大值；