[发明专利]一种挖掘机斗齿的加工工艺及设备

权利要求书

1.一种挖掘机斗齿的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将熔炼合格的液态斗齿材料浇入铸造模具中，冷却拆模得到毛坯，通过铣削工艺对毛坯表面进行清理，使毛坯的表面平整光洁，得到半成品，

(2)使用高硼抗磨合金粉末对半成品的表面采用熔覆成形工艺进行成形，获得第一层熔覆成形坯件；

(3)对已经成形的第一层熔覆成形坯件进行锻造处理，进而获得第一层半成品；

(4)使用高硼抗磨合金粉末在第一层半成品上继续采用熔覆成形工艺进行成形形成第二层熔覆成形坯件；

(5)对已经成形的第二层熔覆成形坯件进行锻造处理，进而获得第一、二层半成品；

(6)将上述步骤循环进行，经历3-5次熔覆成形和锻造处理后获得锻件成品；

(7)将锻件成品进行热处理处理，第一步热处理为加热到760～820℃进行珠光体化预处理，保温，炉冷至小于500℃后；第二步热处理为加热到960～1050℃进行淬火，保温，随后快速冷却；第三步热处理为加热到180～400℃进行回火，保温，随后炉冷或空冷，完成斗齿的制造。

2.根据权利要求1所述的挖掘机斗齿的加工工艺，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(4)中所采用的高硼抗磨合金粉的组分按重量百分比计如下，0.3～0.5C，0.3～1.9B，0.5～0.7Cr，0.5～0.7Si，0.9～1.1Mn，0.05～0.20Ce，0.02～0.10La，0.005～0.018Ca，0.04～0.18K，0.08～0.25Al，S＜0.04，P＜0.04，其余为Fe。

3.根据权利要求2所述的挖掘机斗齿的加工工艺，其特征在于，所述步骤(2)和步骤(4)使用的熔覆成形工艺是利用光纤激光器，采用同步送粉法，在半成品的表面进行激光熔覆处理；送粉速度为12～18g/min，激光功率为3.0～4.5KW，扫描速度为4～7mm/s。

4.一种用于权利要求1中所述挖掘机斗齿的加工设备，包括熔覆设备(1)，其特征在于，所述熔覆设备(1)还包括机架(11)、置于机架(11)上的工作台(12)、激光装置(2)、以及置于机架(11)上用于调节激光装置(2)移动的调节机构(13)，所述工作台(12)上固连有夹紧装置(14)，所述激光装置(2)还包括熔覆头(22)、以及三个置于熔覆头(22)周围且相互呈120°夹角的位移传感器(21)，所述位移传感器(21)用于测量金属熔池周围封闭的激光等边三角形边线上的熔覆层高度，所述位移传感器(21)与激光装置(2)之间通过安装支架(211)连接，所述激光装置(2)与熔覆头(22)之间设有防撞装置(23)。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述位移传感器(21)配有传感器控制器，用于其上的CMOS图像信号转化为高度数据，并通过以太网传输给控制单元，所述控制单元计算出熔覆层高度值并反馈给上位机，通过显示器实时显示。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述工作台(12)设有用于转动夹紧装置(14)的第一旋转电机(15)，所述调节机构(13)设有用于转动激光装置(2)的第二旋转电机(16)，第二旋转电机(16)的转动轴线与激光装置(2)射出激光的轴线垂直。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述熔覆头(22)的中央设有中央通道(221)，所述熔覆头(22)的外壁与中央通道(221)之间设有粉末通道(222)和气体通道(223)，所述粉末通道(222)和气体通道(223)均呈螺旋形，且二者彼此间隔排列并绕中央通道(221)的中心轴均匀分布。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述粉末通道(222)和气体通道(223)均包括入口(224)以及出口(225)，所述入口(224)处的尺寸大于出口(225)处的尺寸。