[发明专利]一种激光熔覆制造或再制造的耐磨抗蚀风电电机轴的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电设备部件的耐磨抗蚀方法,特别是涉及一种激光熔覆制造或再制造的耐磨抗蚀风电电机轴的方法，属于激光熔覆技术领域。

背景技术

电机是风力发电机的核心组件之一。风力发电机轴损坏的主要形式是风力发电机在运行过程中由于空气中的沙石、水份等介质的侵蚀造成电机轴承损坏或使电机轴锈蚀。在对风力电机进行轴承更换或维修安装、拆卸过程中容易产生拉伤、划伤、磕碰伤等导致整台风力发电设备报废。由于风力发电机轴是风力发电的主要核心部件，价格昂贵，有时因轴承拆卸过程中产生的划伤、磕碰伤导致风力发电机轴安装尺寸达不到工艺要求，最终导致风力发电机轴报废更换，为了减少不必要的损失，对出现拉伤、划伤的风力发电机轴各单位也曾采用过多种修复工艺或方法，例如：氩弧焊、热喷涂等工艺，但由于风力电机的使用技术要求较高，氩弧焊因为热影响区大，焊接应力大，致使电机轴整体变形，热喷涂的涂层结合强度不够，在使用中的复杂情况下，修复层易剥落，电机轴的修复成为很多企业难以解决的问题。企业往往将其报废处理，浪费大量资源。 

因此，选择适当的制备风力发电机轴耐磨抗蚀涂层的工艺，使风力发电机轴耐磨抗蚀涂层与基体结合强度高、耐磨抗蚀性能好、合金涂层的厚度均匀，是当前亟待解决的课题。

激光熔覆技术作为一种先进的再制造技术，近年来得到了迅速推广和广泛应用。

目前，关于利用激光熔覆工艺制备设备部件耐磨抗蚀合金涂层的专利很多：例如。

公开号为 CN1202534 的中国发明专利申请给出的《金属表面等离子喷涂后激光熔覆制备陶瓷涂层的方法》，该方法是先在金属表面用等离子喷涂方法制备陶瓷涂层，然后在激光照射的同时，将陶瓷粉末喷向涂层表面，对陶瓷涂层进行二次熔覆处理。

公开号为 CN1786272的中国发明专利申请给出的《激光熔覆镍基纳米WC/Co预涂层的制备方法》，该制备方法包括下列步骤：①按每克重的虫胶与10～20克重的无水乙醇称量虫胶和无水乙醇，然后将所述的虫胶加入无水乙醇中制成粘结剂；②根据需要按每克镍基纳米WC/Co粉末与0.1毫升～0.25毫升的粘结剂的比例，称量镍基纳米WC/Co粉末和所述的粘结剂并混合，充分搅拌均匀制成预涂胶；③将上述预涂胶均匀地涂在待激光熔覆处理的工件表面，制成预涂层；④烘干。采用自制的粘结剂制备镍基纳米WC/Co预涂层，然后再采用激光熔覆工艺，制备出了表面较平整，较细密、基本消除了裂纹与孔隙并与基体呈冶金结合的镍基纳米WC/Co复合涂层。

公开号为  CN101338425的中国发明专利申请给出的《铁路道岔滑床板表面耐磨抗蚀合金涂层激光熔覆工艺》，包括以下工艺过程：首先滑床板表面预处理，即在室温下对滑床板表面进行除油除锈，并用酒精清洗干净；然后是合金粉末的预置，即把待熔覆的铁基、镍基或钴基合金粉末预置于上述处理后的滑床板表面，并用带有导轨的刮尺来调整预制合金粉末，使之均匀分布在滑床板表面并具有适当的厚度，以满足熔覆后涂层厚度的要求；最后是光熔覆强化滑床板，选用气体CO₂激光器，工作台为数控机床，在滑床板表面进行激光熔覆强化。

现有技术给出的上述技术方案虽能利用激光熔覆工艺对部分设备部件进行防腐耐磨涂层处理，并通过配制适当的熔覆材料克服了激光熔层存在的裂纹、气孔和微观结构不均匀性的问题，取得一定的技术效果。但对其他特定的设备部件，例如像风力发电机轴这样的特殊结构，现有的激光熔覆工艺已明显不能适应。

经本申请人检索查证：采用激光熔覆工艺完成风力发电机轴耐磨抗蚀涂层，国内尚无先例，国外也没有见到相关报道。因此，寻找出适当的采用激光熔覆完成风力发电机轴耐磨抗蚀涂层的工艺方法，仍需所属领域的技术人员利用公知的激光熔覆技术，针对特定的耐磨抗蚀风力发电机轴制造或再制造课题进一步作出创造性的研究工作，以便能给出能够令人满意的激光熔覆制造或再制造的耐磨抗蚀风电电机轴的方法。

发明内容

本发明的目的就在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种激光熔覆制造或再制造的耐磨抗蚀风电电机轴的方法。本发明利用高功率CO₂激光器在40Cr、35CrMo材质的风电电机轴上熔覆一层耐磨抗蚀涂层的方法。该方法可制备与基体形成冶金结合的耐磨涂层，从而显著改善或提高风电电机轴的耐蚀、耐磨及抗氧化特性，达到风电电机的使用要求。