CN106702376A - 玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺 - Google Patents

玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺 Download PDF

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cladding
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王洪涛
刘建峰
高威
蔡庆松
马余雷
刘伟
崔佳鹏
王春雨
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides

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Abstract

本发明公开了一种玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，所述激光熔覆修复工艺包括如下步骤：一、对玉米收获机拉茎辊表面进行除油、除锈、去氧化层处理，然后进行失效分析。二、根据失效分析结果，选用激光熔覆工艺对拉茎辊表面进行激光熔覆修复和强化。三、采用磨床对熔覆后的拉茎辊进行机械加工，按基准找正后磨削至标准尺寸。本发明的激光熔覆工艺具有无污染、生产率高、能耗低、熔覆层加工余量小以及综合成本低等特点。另外，激光熔覆对磨损部件的修复具有结合强度高、残余应力小、加工变形小、表面硬度高、耐磨性好等优点，是一种很有发展前景的修复工艺。

Description

玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺
技术领域
本发明涉及一种玉米收获机拉茎辊的修复工艺。
背景技术
大型玉米联合收获机械运行多年后，其中的关键零部件需要进行修复。拉茎辊作为玉米收获机中的关键部件，在工作中高速旋转，与玉米秸秆频繁接触产生摩擦，使得外圆表面产生磨损，磨损后机器的作业效率下降，严重时将导致机器无法作业，一个作业周期就需要更换一次。
激光熔覆技术是一种新型修复技术，它以热输入量小且易于控制，热影响区域小，在修复过程中不会因应力集中而产生变形、表面硬度高、耐磨性好且材料选择范围广等优点广泛应用于维修行业。如果将更换的拉茎辊应用激光技术进行强化修复，不但能延长其使用寿命，还可以用最低的成本、最少的能源和资源消耗完成其全寿命周期。
发明内容
本发明的目的是提供一种玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，利用激光熔覆技术对拉茎辊进行修复，修复后拉茎辊的性能和质量均能达到甚至超过新品，而成本却只有新品的1/4甚至1/3，节能达到60％以上，节材70％以上，具有非常大的经济效益和社会效益。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，包括如下步骤：
一、对玉米收获机拉茎辊表面进行除油、除锈、去氧化层处理，然后进行失效分析。
二、根据失效分析结果，选用激光熔覆工艺对拉茎辊表面进行激光熔覆修复和强化，具体方法如下：利用激光器自动送粉装置把铁基或镍基自熔合金粉末送入熔池，在熔覆功率P＝3000～5000W、光斑直径D＝3～5mm、扫描速度V＝500～800mm/min、搭接率＝40～60％ 的条件下对玉米收获机拉茎辊表面进行激光熔覆修复和强化。
三、采用磨床对熔覆后的拉茎辊进行机械加工，按基准找正后磨削至标准尺寸。
本发明的激光熔覆工艺具有无污染、生产率高、能耗低、熔覆层加工余量小以及综合成本低等特点。另外，激光熔覆对磨损部件的修复具有结合强度高、残余应力小、加工变形小、表面硬度高、耐磨性好等优点，是一种很有发展前景的修复工艺。
附图说明
图1为拉茎辊修复前的图片；
图2为拉茎辊激光熔覆后、磨削后的图片。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
具体实施方式一：本实施方式提供了一种玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，具体实施步骤如下：
一、对玉米收获机拉茎辊表面进行除油、除锈、去氧化层处理，然后进行失效分析。
二、根据失效分析结果，优化工艺参数。选用HANSGS-TEL-H6000型CO2激光器，工作台为数控机床，利用激光器自动送粉装置把铁基或镍基自熔合金粉末送入熔池，在玉米收获机拉茎辊表面进行激光熔覆修复和强化，工艺参数如下：熔覆功率P＝3000～5000W；光斑直径D＝3～5mm；扫描速度V＝500～800mm/min；搭接率40～60％。
三、采用磨床对熔覆后的拉茎辊进行机械加工，按基准找正后磨削至标准尺寸，并进行检测。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：激光熔覆修复和强化的工艺参数如下：熔覆功率P＝3000W；光斑直径D ＝5mm；扫描速度V＝500mm/min；搭接率40％。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同的是：激光熔覆修复和强化的工艺参数如下：熔覆功率P＝5000W；光斑直径D＝3mm；扫描速度V＝800mm/min；搭接率60％。
具体实施方式四：本实施方式以约翰迪尔玉米联合收割机拉茎辊为例，其表面磨损严重已不能正常工作，采用以下激光熔覆工艺对拉茎辊表面进行修复：
一、对玉米收获机拉茎辊表面进行除油、除锈、去氧化层处理，然后进行失效分析。
二、根据失效分析结果，选用HANSGS-TEL-H6000型CO2激光器，工作台为数控机床，利用激光器自动送粉装置把铁基自熔合金粉末送入熔池，在玉米收获机拉茎辊表面进行激光熔覆修复和强化，工艺参数如下：熔覆功率P＝4000W；光斑直径D＝4mm；扫描速度V＝600mm/min；搭接率50％。
三、采用磨床对熔覆后的拉茎辊进行机械加工，按基准找正后磨削至标准尺寸，并进行检测。
拉茎辊修复前、激光熔覆后、磨削后的图片对比如图1和图2所示。

Claims (6)

1.一种玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，其特征在于所述激光熔覆修复工艺的步骤如下：
一、对玉米收获机拉茎辊表面进行除油、除锈、去氧化层处理，然后进行失效分析；
二、根据失效分析结果，选用激光熔覆工艺对拉茎辊表面进行激光熔覆修复和强化；
三、采用磨床对熔覆后的拉茎辊进行机械加工，按基准找正后磨削至标准尺寸。
2.根据权利要求1所述的玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，其特征在于所述激光熔覆修复和强化的具体方法如下：利用激光器自动送粉装置把铁基或镍基自熔合金粉末送入熔池，在熔覆功率P＝3000～5000W、光斑直径D＝3～5mm、扫描速度V＝500～800mm/min、搭接率＝40～60％的条件下对玉米收获机拉茎辊表面进行激光熔覆修复和强化。
3.根据权利要求1所述的玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，其特征在于所述激光熔覆修复和强化的工艺参数如下：熔覆功率P＝3000W；光斑直径D＝5mm；扫描速度V＝500mm/min；搭接率40％。
4.根据权利要求1所述的玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，其特征在于所述激光熔覆修复和强化的工艺参数如下：熔覆功率P＝5000W；光斑直径D＝3mm；扫描速度V＝800mm/min；搭接率60％。
5.根据权利要求1所述的玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，其特征在于所述激光熔覆修复和强化的工艺参数如下：熔覆功率P＝4000W；光斑直径D＝4mm；扫描速度V＝600mm/min；搭接率50％。
6.根据权利要求1所述的玉米收获机拉茎辊激光熔覆修复工艺，其特征在于所述激光器为CO2激光器。
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