[发明专利]一种气流计的修复方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工修复领域，特别涉及一种气流计的修复方法。

背景技术

在金属、非金属粉体的制备过程中，气流计是一种重要的计量设备，用于计量管道中粉体的流速、温度等，并将数据时时传输给控制器，以便监控和管理整个生产过程。由于粉体流速高，达到300m/s以上，有时甚至达到1000m/s，往往还具有较高温度，高温段达到800℃以上，而且粉体本身莫氏硬度高，粉体中还夹杂着氯离子等腐蚀性高的介质，对气流计造成严重的冲刷、腐蚀磨损，导致气流计早期磨损失效，寿命很低，影响了生产的连续进行。由于气流计多采用优质合金结构钢制备，而且表面镀有硬铬层，价格昂贵，一个气流计动辄几千元，实际使用中由于更换频繁，影响了生产的连续性，增加了企业成本。

在生产实践中，对于磨损后的气流计还没有较好的修复办法，常规的堆焊修复方法，焊接变形大，影响了气流计测量的准确性；采用热喷涂方法，由于磨损量大，无法完成大填料的修补；采用等离子弧熔覆合金粉末，由于输出热量大，导致焊接后气流计变形严重，无法使用。目前，对于磨损后的气流计大多采取直接报废，造成了极大浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、热变形小、成本低廉、能明显提高气流计耐磨性和使用寿命的气流计的修复方法。

本发明的修复方法如下：

(1)对磨损后的气流计进行清洗，去除表面杂质及油污等；

(2)检查气流计的磨损部位和磨损尺寸；

(3)对气流计上的镀铬层，采用激光干烧的方法去除，半导体激光器的工艺参数为：激光功率P＝1000W，矩形光斑2.5×11.5mm，无搭接，扫描速度650mm/min；

(4)清除干烧后的镀铬层；

(5)配制合金粉末，将Stellite1粉末与SiC粉末按比例混合，混合比例为：Stellite1粉末占总质量的97～95％，SiC粉末占总质量的的3～5％；用机械式三维混粉器将上述合金粉末混合2小时，混合均匀；所述粉末粒度：Stellite1粉末的粒度为150～325目，SiC粉末的粒度为150～325目。

(6)将去除镀铬层的气流计固定在大功率半导体激光加工机床上，通过卡盘带动旋转，采用重力方式送粉，粉层厚度为1.5～2mm，利用大功率半导体激光器输出的高能量光束，扫描输送到位的合金粉末，半导体激光器功率P＝2000～3000W、矩形光斑2.5×11.5mm、搭接率50％、扫描速度V＝430～650mm/min，使得合金粉末与气流计测试棒金属表面发生快速冶金反应，获得均匀的1.3～1.8mm厚耐高温冲刷磨损合金熔覆层；

(7)采用数控车床进行精加工，切削熔覆层0.3～0.5mm；

(8)对气流计进行尺寸、表面质量和公差检验，合格后交付使用。

在熔覆合金粉末前，采用大功率半导体激光干烧镀铬层。由于镀铬层与基体金属间为机械结合，合适功率的激光干烧后，镀铬层达到1000℃左右，由于其与基体金属热膨胀系数不同，镀铬层与气流计基体表面脱离，不但避免了直接在高硬度的镀铬层表面熔覆合金粉末易出现裂纹，而且解决了合金熔覆层与气流计基体间的冶金结合问题，保证了修复后气流计的高寿命使用要求。

在半导体激光器输出的高能光束作用下，合金粉末与气流计基材表面金属发生快速冶金反应，在周围常温金属的冷却作用下，获得了晶粒细小、组织致密带有SiC陶瓷颗粒增强相的合金熔覆层，可明显提高气流计的硬度和使用寿命。由于激光熔覆为局部加热，并且热量高度集中，在激光干烧和激光熔覆合金粉末过程中，气流计无明显热变形。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、工艺简单、热变形小、节能环保，无污染。

2、修复后的气流计熔覆层中弥散分布着大量陶瓷硬质相，具有理想的抗腐蚀、抗冲刷磨损及耐高温性能，延长了气流计的使用寿命，修复后的气流计比新气流计使用寿命提高2倍以上，大大降低了企业成本。

具体实施方式

实施例1：