[实用新型]重熔设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及重熔技术领域，特别涉及一种重熔设备。

背景技术

利用热喷涂技术在工件表面形成涂层能够提高工件的硬度及耐腐蚀性，但由于涂层呈典型的层状结构，内部不同程度地存在微小孔隙，且与基体之间的结合以机械结合为主，因此限制了涂层的耐磨性能和耐冲击性能，无法适用于重载、冲击力大的恶劣工况。而重熔处理技术是提高涂层综合性能的一种重要技术，其利用热源将合金中最易熔化的成分熔化，产生的液相有助于扩散过程的强化和成分的渗透，熔化的结果使热喷涂涂层与基体的结合区由原来堆叠的层状组织变为致密和较均匀的组织，孔隙减少甚至消失，从而可以改善涂层与基体间的结合强度和涂层内在质量，提高涂层的耐磨及耐腐蚀等性能。

目前，重熔处理技术包括高频感应重熔技术、激光重熔技术和钨极氩弧重熔技术等多种类型，应用这些重熔处理技术的重熔设备可以对柱状、块状及板状等多种类型工件的表面涂层进行重熔处理，提高工件表面涂层的综合性能。

现有的重熔设备通常包括工件承载装置、重熔件(如钨极)及重熔件调节装置，其中，工件承载装置用于承载工件，重熔件连接于重熔件调节装置上并被重熔件调节装置支撑，工作时由工件承载装置和重熔件调节装置控制重熔件与工件产生相对运动，实现对整个工件表面涂层的重熔处理。当工件具有较大的轴向尺寸时，工件承载装置通常设置为能够带动工件沿着工件表面的另一个方向运动(例如当工件为轴或管等柱状零件时，工件承载装置设置为能够带动工件绕中心轴线转动)，重熔件调节装置通常设置为能够带动重熔件沿着工件的中心轴线方向移动，使得重熔件能够进给至工件的不同轴向位置处实施各单道重熔处理，得到各单道重熔层，且相邻单道重熔层之间通常具有重叠区域。工作时，当重熔件完成某一轴向位置处的单道重熔处理之后，则利用重熔件调节装置带动重熔件进给至工件的下一个轴向位置处，实施下一道单道重熔处理，得到下一道单道重熔层，不断重复该过程，直至完成对整个工件表面涂层的重熔处理。为了描述简便，将这种重熔处理过程称为多道搭接重熔处理过程，其中重叠区域称为搭接区域，重叠区域的宽度(即沿工件中心轴线方向的尺寸)称为搭接量。

然而，使用现有重熔设备实施多道搭接重熔处理所得到的重熔层，存在以下问题：(1)其搭接量通常较小，容易造成对应搭接区域的涂层因受热较少而无法发生充分地熔融，以致于内部气孔因无法及时析出而形成裂纹敏感源，甚至最终形成裂纹；(2)其搭接量一致性较差，导致重熔加工质量稳定性较差，工件性能均一性较差，工件存在薄弱区域并容易在薄弱区域发生失效。而无论是裂纹敏感源还是薄弱区域的存在，均会降低工件的机械强度及疲劳强度等性能，影响工件的工作可靠性及使用寿命。

经过研究发现，现有重熔设备无法对重熔层有效宽度进行调节是造成搭接量较小及搭接量一致性较差的重要原因，具体表现在以下两个方面：

(1)现有重熔设备，其重熔件调节装置只能实现重熔件的进给，一旦控制重熔件进给至某一轴向位置处，重熔件调节装置就不再控制重熔件移动，而只依赖于工件承载装置带动工件运动来实现每道单道重熔处理，也即在实施每道单道重熔处理过程中，其重熔件调节装置只使重熔件保持在相应的轴向位置处，而不再控制重熔件沿中心轴线方向移动，这样每道单道重熔层的有效宽度只近似于重熔件在工件上所形成的加热斑点(如钨极产生的电弧光斑)的大小，因此造成单道重熔层的有效宽度较窄，从而导致搭接量较小，对应搭接区域容易存在裂纹敏感源，甚至容易产生裂纹；

(2)现有重熔设备无法对重熔件与涂层之间的距离进行实时调节，而由于工件装卡误差等方面的问题难以避免，因此在整个重熔过程中，重熔件与涂层之间的距离经常出现较大的波动，造成重熔件在工件涂层上形成的加热斑点大小不稳定，从而造成所获得的不同单道重熔层的有效宽度一致性较差，搭接量一致性较差，导致重熔加工质量稳定性较差，工件容易出现薄弱区域并容易在这些薄弱区域发生失效。

可见，现有重熔设备，无法对重熔层有效宽度进行调节，存在搭接量较小及搭接量一致性较差的问题，容易降低工件的机械强度及疲劳强度等性能，影响工件的工作可靠性及使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的一个技术问题是：现有重熔设备，无法对重熔层有效宽度进行调节，容易影响工件的工作可靠性及使用寿命。