[发明专利]一种矿用大型液压支架立柱激光热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，具体的说是一种矿用大型液压支架立柱激光热处理工艺。

背景技术

矿用大型液压支架在煤矿采掘过程中起到重要的作用，用于巷道支撑，防止煤矿塌陷，保证了煤矿采掘的安全性。作为矿用大型液压支架上重要的部件之一的立柱，在巷道支护的过程中，易造成磨损，会降低立柱的机械强度，减少使用寿命，给煤矿采掘带来安全隐患，因此需要定期的检查和更换，使得设备的维护和使用成本较高，且拆下的磨损的支柱由于没有采用相应的回收措施，导致严重的资源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种矿用大型液压支架立柱激光热处理工艺，针对磨损后的矿用大型液压支架立柱进行进一步的处理，调节和控制精确，以确保再制造后的矿用大型液压支架立柱符合使用的性能需求，实现了矿用大型液压支架立柱的回收再利用，避免了资源的浪费。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种矿用大型液压支架立柱激光热处理工艺，包括：

(1)前期处理：

a)用松香水脱脂除油；

b)除锈；

c)磷化；

d)喷砂；前期处理为后续的激光熔覆加工做保障，防止因铁锈、油污而导致激光熔覆失败

(2)将矿用大型液压支架立柱装夹在机床上；

(3)打开气源，向矿用大型液压支架立柱待修复表面供二氧化碳、氮气、氦气，且气体输出量控制为二氧化碳︰氮气︰氦气＝1︰1︰18，以充分的实现对熔覆层的保护，防止外界气体的影响；

(4)启动送粉器，向矿用大型液压支架立柱上待修复表面加ZrO₂-HfO₂纳米粉末，采用加ZrO₂-HfO₂纳米粉末作为熔覆材料，可改善熔覆层的机械性能，最终起到改善矿用大型液压支架立柱机械性能和延长使用寿命的作用；

(5)启动激光器，调节光斑宽度15mm，扫面速度为18mm/s，厚度为2mm，并将参数编写到PLC控制系统中，进而将ZrO₂-HfO₂纳米粉末熔覆在矿用大型液压支架立柱的表面上，利用PLC控制系统的自动控制，取代了传统的手动调节送粉旋钮的方式，提高了操控的精确度，调控速度快以确保熔覆层的成型质量；

(6)后期处理：采用金钢锉抛光处理。

所述ZrO₂-HfO₂纳米粉末由以下质量百分比的组分组成：ZrO₂为65％，HfO₂为31％，TiO₂为2.75％，微量元素为1.25％，由于材料硬度比较高、韧性稍差,所以添加了TiO₂作为助剂，可提高硬度、韧性。

所述微量元素包括C、Cr、Si、B、Fe、Mo，所述C、Cr、Si、B、Fe、Mo按照质量百分比为3︰1.5︰1︰1︰3︰2的比例均匀混合制成后，再与经过温式粉碎法制得65％ZrO₂、31％HfO₂、2.75％TiO₂的纳米球，利用活性剂保护法进行均匀的混合以形成ZrO₂-HfO₂纳米粉末。

本发明的有益效果是：本发明利用PLC控制系统的自动控制，取代了传统的手动调节送粉旋钮的方式，提高了操控的精确度，调控速度快以确保熔覆层的成型质量，并以激光将ZrO₂-HfO₂纳米粉末熔覆在矿用大型液压支架立柱的表面上形成熔覆层，实现对矿用大型液压支架立柱的表面修复，同时，改善了大型液压支架立柱的机械性能，实现了大型液压支架立柱的回收再利用，延长了大型液压支架立柱的使用寿命，降低了大型液压支架的维护和使用的成本。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

实施例一：一种矿用大型液压支架立柱激光热处理工艺，包括：

(1)前期处理：

a)用松香水脱脂除油；

b)除锈；

c)磷化；

d)喷砂；前期处理为后续的激光熔覆加工做保障，防止因铁锈、油污而导致激光熔覆失败

(2)将矿用大型液压支架立柱装夹在机床上；