[发明专利]一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板。

背景技术

我国是工程机械制造和使用大国。据中国工程机械工业协会的最新统计数据显示，当前国内工程机械的市场保有量已超过500万台，到2015年，工程机械年销量将达到100万台以上。工程机械单位价格很高，使用过程中常常因为部分零部件的磨损而导致整机停止使用，尤其是挖掘机的料斗等部件，由于在工作中频繁接触砂砾、地面等导致局部严重磨损，影响整机使用效率。工程机械制造商无奈只有靠增加料斗壁厚、改变料斗材质等措施延长料斗使用寿命，但这样一者增加制造成本，二者增加了工程机械自重，影响其性能。

为降低制造成本，延长工程机械料斗等关键部件使用寿命，用户通过在料斗内壁以螺栓等连接方式增加衬板或衬条。目前使用的衬板主要是高合金钢，具有造价高、耐磨性差、自重大等不足。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供了一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，其具有硬度高、耐磨性好、耐腐蚀等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，包括基材和熔覆层，其中，基材厚度为5～15mm，由Q235、45、20CrMo等材料制成；熔覆层厚度为0.5～1.5mm，为合金粉体经激光熔覆工艺制得，激光熔池平行间距20～50mm。

所述合金粉体选自Fe-Cr、Ni-Cr、Fe-Ni-Cr等二元或三元合金粉体，其中，Fe-Cr合金粉体中，Cr的质量分数为10％～40％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV1200～1300；Ni-Cr合金粉体中，Cr的质量分数为30％～50％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV800～1100；Fe-Ni-Cr合金粉体中，Ni的质量分数为10％～30％，Cr的质量分数为10％～40％，其所得到的熔覆层的显微硬度为HV1000～1300。所述合金粉体材料熔覆层厚度为1mm时，玻璃强度超过300MPa，中性盐雾实验均大于600小时。

优选的，所述基材长度为500～1500mm，宽300～500mm，熔覆层长度、宽度与基材相当。

进一步地，所述激光熔覆耐磨衬板上设有若干螺栓孔，螺栓孔离激光熔覆耐磨衬板边缘100～170mm，相邻螺栓孔的间距为200～300mm，便于拆装，孔径为φ30mm。

本发明在普通常用薄钢板上采用激光熔覆工艺，制备得到了高硬度、高耐蚀薄层衬板。合金粉体组成不同，其性能略有差异。Fe-Cr、Ni-Cr、Fe-Ni-Cr等二元或三元合金粉体熔覆层与基体形成良好的冶金结合，熔覆层断面金相组织如图3所示，熔覆层组织均匀，在基体与熔覆层间形成过度组织层，熔覆层与基体形成冶金结合，不同合金粉体材料熔覆层厚度为1mm时，玻璃强度超过300MPa；所述Fe-Cr、Ni-Cr、Fe-Ni-Cr等二元或三元合金粉体熔覆层的显微硬度均大于800HV，最高可达到1300HV；Fe-Cr、Ni-Cr、Fe-Ni-Cr熔覆层为1mm时，中性盐雾实验大于600小时。薄层衬板上设有螺栓孔，应用时，通过螺栓与工程机械料斗内壁连接，便于拆装、更换，节约制造成本，延长料斗等易磨损件的使用寿命，降低施工成本。

附图说明

图1：本发明的用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板的结构示意图(截面)。

图2：本发明的用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板的结构示意图(正面)。

其中，1、基材；2、熔覆层；3、螺栓孔。

图3：熔覆层断面金相组织图，其中(1)为冶金结合过度层组织，(2)为熔覆层组织。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种用于工程机械料斗的激光熔覆耐磨衬板，包括基材1和熔覆层2，如图1所示，其中，基材1厚度为10mm，长度为1000mm，宽400mm，由Q235材料制成；熔覆层2厚度为1.0mm，长度、宽度与基材相当，为合金粉体经激光熔覆工艺(工件基体熔覆处先用钢丝刷刷除锈蚀及机械污物，然后开始在同步送粉的前提下进行激光熔覆处理，激光头距离工件15-25cm，激光带宽10-25mm，激光波长900-1000nm)制得，激光熔池平行间距40mm。

所述合金粉体为Fe-Cr二元合金粉体，其中Cr的质量分数为25％，经激光熔覆工艺后所得到的熔覆层的显微硬度为HV1300。