[发明专利]提高液动冲击锤耐冲蚀磨损的仿生学方法

摘要

提高液动冲击锤耐冲蚀磨损的仿生学方法属冲蚀磨损技术领域，本发明包括：确定上活塞外表面和下缸套内表面为激光表面合金化处理的位置和区域；上活塞合金层条纹弧长与上活塞直径之比和下缸套合金层条纹弧长与下缸套直径之比均为0.1～0.3，上活塞母材条纹弧长与上活塞合金层条纹弧长之比、下缸套母材条纹弧长与下缸套合金层弧长之比均为0.5～1；对所确定的待进行激光表面合金化处理的区域进行激光表面合金化处理，使其表面呈现类似毛蚶表面软硬相间的结构；采用本发明能使液动冲击锤中的上活塞和下缸套耐磨性明显提高，且锰元素易获得，仿生激光合金化处理简单易行。

主权项

一种提高液动冲击锤耐冲蚀磨损的仿生学方法，其特征在于包括下列步骤：1)将液动冲击锤中易损部件‑‑上活塞(1)和下缸套(2)作为实施激光表面合金化处理的对象；2)确定上活塞(1)和下缸套(2)待进行激光表面合金化处理的位置和区域：具体位置为上活塞(1)的外表面和下缸套(2)的内表面，上活塞(1)的外表面和下缸套(2)的内表面待进行激光表面合金化处理的区域为合金层区域，合金层区域呈条纹状，且与活塞运动方向一致；上活塞合金层条纹弧长l1与上活塞直径d之比l1/d和下缸套合金层条纹弧长L1与下缸套直径D之比L1/D均为0.1～0.3，上活塞母材条纹弧长l2与上活塞合金层条纹弧长l1之比l2/l1和下缸套母材条纹弧长L2与下缸套合金层弧长L1之比L2/L1均为0.5～1；3)对步骤2)确定的待进行激光表面合金化处理的区域进行激光表面合金化处理，使其表面呈现类似毛蚶表面软硬相间的结构，具体包括下列步骤：3.1制备合金涂敷粉末：选用粘结效果好、激光照射后易气化、不影响合金层形成和合金层性能的有机粘合剂，将金属锰粉与有机粘合剂调制成均匀的膏状合金涂敷粉末；3.2制定合金涂敷粉末添加方式：将步骤3.1制备的膏状合金涂敷粉末预涂于步骤2)确定的上活塞(1)和下缸套(2)待进行激光表面合金化处理的位置和区域；3.3激光器选择和激光束参数：选用10kW CO2激光器作为激光光源，待膏状合金涂敷粉末预涂层干燥后，用功率为0.1～10kW、光斑直径为1～5mm、激光扫描速率为0.5～50mm/s的激光束进行处理；3.4激光器处理过程：激光处理过程中用氩气进行侧吹保护。