Ring + 86 151 8448 3461[e-postskyddad]

Laserbeklädnadsmaterial och laserbeklädnadsmetod för skärmmaskinskärarmering

November 8, 2023

Föreliggande uppfinning hänför sig till området för lasertillsatsreparationsteknik, och specifikt till ett laserbeklädnadsmaterial och en laserbeklädnadsmetod för att förstärka en skärmaskin för en skärmmaskin.

Shield-maskiner används ofta i byggandet av olika tunnelprojekt. Skärmaskinsskäraren verkar direkt på schaktytan. På grund av sin hårda arbetsmiljö, instabila belastning och stora slagbelastning är den en av de lättast skadade delarna under grävningsprocessen. När man arbetar på en komplex bergyta, för att säkerställa stationens mål för stenbrott, ökas den mekaniska dragkraften och slitaget på skäraren är mycket allvarligt. Samtidigt, på grund av komplexiteten i skärmmaskinens arbetsmiljö, beaktas också skärarens slagseghet. De mekaniska egenskaperna hos den befintliga fräsen har nått ett toppvärde och är svåra att förbättra ytterligare. Enligt analysen av friktions- och slitageteori kommer ökningen i hårdhet att förbättra skärets slitstyrka. För närvarande är den huvudsakliga verktygsmodifieringsmetoden att applicera en slitstark beläggning.

Som en framväxande förstärkningsteknik med hög frihetsgrad kan laserbeklädnadsteknik användas för förstärkning av delar, reparation av delar och återtillverkning etc. Kombinationen av snabb uppvärmning och snabb kylning kan effektivt hjälpa till att förfina organisationen och förbättra den förstärkande effekten; beläggningens utspädningshastighet är låg, vilket ytterligare säkerställer att beläggningens prestanda överensstämmer med den ursprungliga designintentionen; beklädnadsbeläggningen är lätt att uppnå metallurgisk bindning, vilket säkerställer verktygets tillförlitlighet i framtida operationer; Hårda slitstarka partiklar förbättrar hårdheten och slitstyrkan, samtidigt som de kontrollerar andelen tuff bindningsfas för att förbättra segheten och undvika sprödhet. Laserbeklädnadsprocessen begränsas dock av prestanda hos kompositpulvermaterial, och beklädnadslagret är benäget att få defekter som sprickor och inneslutningar, vilket begränsar användningen av laserbeklädnad inom området skärmaskinsförstärkning. I kombination med det teoretiska stödet från skärarens bergbrytningsmekanism, bergparametrar och befintlig forskning om slitstarka beklädnadslager, analyseras de specifika kraven för skärmaskinen för skärmmaskinen för styrka, seghet och slitstyrka. Eftersom sköldmaskinshällen har stränga krav på seghet och slitstyrka, är det nödvändigt att använda ett laserbeklädnadsskiktmaterial med en dubbel mekanism av tuff bindningsfas och hårda slitstarka partiklar. Men när massandelen hårda slitstarka partiklar ökar, blir faktorerna som påverkar beklädnadslagrets prestanda komplicerade, och lokala spänningskoncentrationer och sprickkällor ökar.

Sammanfattningsvis, under förutsättningen att säkerställa god bindningsprestanda och utmärkt efterbearbetningsprestanda för hällens beklädnadslager, är det ett brådskande problem att erhålla en stark och seg legeringsbeläggning som kan möta användningen av sköldmaskinen. Med tanke på detta är föreliggande uppfinning speciellt föreslagen.

För att lösa de ovan nämnda problemen tillhandahåller föreliggande uppfinning ett laserbeklädnadsmaterial och en laserbeklädnadsmetod för att förstärka skärmmaskinshällen för att lösa de ovan nämnda problemen. Kärnan i föreliggande uppfinning är: genom att blanda storkornig sfärisk volframkarbid (diameter 50μm-100μm) och småkornig sfärisk volframkarbid (diameter 20μm-45μm) med järnbaserat legeringspulver och sedan beklädnad på ytan av hällen genom att kontrollera det totala volframkarbidförhållandet (WC) och justera förhållandet mellan stora och små partiklar, maximeras fördelarna med varje partikelstorleksintervall för sfärisk volframkarbid, och de mekaniska egenskaperna hos kapslingsskiktet förbättras avsevärt. WC-partiklar har hög hårdhet och slitstyrka. Som en hård fas i kompositbeläggningen kan dess egen höga hårdhet (över 2000HV0.3) prestanda och den avskärmande effekten den ger effektivt stärka beklädnadsskiktet. Men när massandelen volframkarbid i det järnbaserade kapslingsskiktet överstiger 50 % ökar sprickkänsligheten. Därför, för att uppfylla användningskraven för sköldmaskinshällen, måste massandelen volframkarbid kontrolleras. Materialmatrisen använder höghållfast järnbaserat legeringspulver för att erhålla ett laserbeklädnadsförstärkningsmaterial som sparar kobolt/nickelmaterial.

För att uppnå det ovan nämnda syftet använder föreliggande uppfinning följande tekniska schema:

25 . Laserbeklädnadsmaterial för förstärkning av hällen på en skärmmaskin, innefattande ett basskikt och ett slitstarkt skikt klätt på basskiktet; basskiktet är klätt med järnbaserat volframkarbid kompositlegeringspulver I, det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I består av sfärisk volframkarbid I och järnbaserat legeringspulver I, massprocenten av den sfäriska volframkarbiden I är 35 %-65%, massprocenten av det järnbaserade legeringspulvret I är 75%-3.5%, förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid i den sfäriska volframkarbiden I är 1:2.5- 1:0.07, det järnbaserade legeringspulvret I innefattar C, Si, Cr, Ni, Mo, Mn, Fe, massprocenten av C är 0.13%-1.2%, massprocenten av Si är: 2%-21% , massprocenten av Cr är: 28%-12%, massprocenten för Ni är: 20%-0%, massprocenten för Mo är: 7%-1.3%, massprocenten för Mn är: 0.7 %-1.3 %, och resten är Fe;

Det slitstarka skiktet bildas av beklädnad av järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver II, det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II innehåller sfärisk volframkarbid II och järnbaserat legeringspulver II, massprocenten av sfärisk volframkarbid II är 35% -45%, massandelen av järnbaserat legeringspulver I är 55% -65%, förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid i den sfäriska volframkarbiden II är 1: 1-1.4:1, det järnbaserade legeringspulvret II innehåller C, Si, Cr, Ni, Mo, Mn, Fe, massprocenten av C är 0.07%-0.13%, massprocenten av Si är: 1.2%- 2%, massprocenten av Cr är: 21%-28%, massprocenten av Ni är: 12%-20%, massprocenten för Mo är: 0.7%-1%, massprocenten för Mn är: : 3%-0.7%, och resten är Fe.

Vidare är massprocenten för den sfäriska volframkarbiden I 30 %, massprocenten för det järnbaserade legeringspulvret I är 70 %, förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid i den sfäriska volframkarbiden karbid I är 3:1, massprocenten av C i det järnbaserade legeringspulvret I är: 0.1 %, massprocenten av Si är: 1.6 %, massprocenten av Cr är: 23 %, massprocenten av Ni är: 14 %, massprocenten för Mo är: 1 %, massprocenten för Mn är: 1 %, och resten är Fe.

Vidare är massprocenten för den sfäriska volframkarbiden II 40 %, massprocenten för det järnbaserade legeringspulvret II är 60 %, förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid i den sfäriska volframkarbiden karbid II är 55:45, massprocenten av C i det järnbaserade legeringspulvret II är: 0.1 %, massprocenten av Si är: 1.6 %, massprocenten av Cr är: 23 %, massprocenten av Ni är: 14 %, massprocenten för Mo är: 1 %, massprocenten för Mn är: 1 %, och resten är Fe.

Vidare är den storkorniga sfäriska volframkarbiden en volframkarbidpartikel med en diameter på 50μm-100μm, och den småkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 20μm-45μm. Föreliggande uppfinning tillhandahåller också en laserbeklädningsmetod för laserbeklädnadsmaterialet enligt beskrivningen ovan, först med användning av järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver I som ett basskikt som ska beläggas på ytan av skärmmaskinshällen, och sedan beklädnad av järn- baserat volframkarbidkompositlegeringspulver II på den övre ytan av basskiktet som ett slitstarkt skikt.

Metoden inkluderar vidare specifikt följande steg:

Steg 1, substratförbehandling
Använd en vinkelslip för att ta bort oxider på underlagets yta, använd sandpapper för att slipa ytan som ska pläteras tills området som ska pläteras är slätt, och använd sedan aceton för att rengöra och torka det för att avlägsna ytolja och kvarvarande smuts;

Steg 2, pulverförbehandling
Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I och det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II placeras i en vakuumtorkugn för värmekonservering respektive torkning;

Steg 3, laserbeklädnad basskikt
Pulvermatningen använder en koaxial pulvermatningsmetod för en dubbelfas pulvermatare, och det torkade järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I och det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II placeras i olika pulvermatningsfat av pulvret matare respektive, och pulverfläcken justeras för att konvergera vid laserpunktspositionen;
En högeffekts halvledarlaser används, och den mekaniska armen och lutningspositioneraren används för att koordinera den relativa positionen för lasern och hällen och realisera hällens rotation, justera laserläget och brännvidden och klä två skikt av järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver I på ytan av hällen under en bra argonskyddande atmosfär för att förbereda ett basskikt för laserbeklädnad;

Steg 4, laserbeklädnad slitstarkt skikt
Ytan på basskiktet poleras och tillplattas, och ytans främmande material avlägsnas. Efter avslutad behandling förbereds ett skikt av beklädnadsskikt på den övre delen av basskiktet med hjälp av det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II.

Vidare är substratet i steg 1 H13-stål.
Vidare är processparametrarna för laserbeklädnad i steg 3: laserbeklädnadseffekt är 1400W, punktdiameter är 4 mm, skanningshastighet är 600 mm/min, överlappningshastighet är 40 %, pulvermatningshastighet är 10.8 g/min, skyddsgas: argon, pulvermatande gas: argon, skyddsgasens flödeshastighet är 12L/min, och basskiktets tjocklek är förberedd för att vara 1 mm.
Vidare är processparametrarna för laserbeklädnad i steg 4: laserbeklädnadseffekt är 1400W, punktdiameter är 4 mm, skanningshastighet är 420 mm/min, överlappningshastighet är 40 %, pulvermatningshastighet är 10.8 g/min, skyddsgas: argon, pulvermatande gas: argon, skyddsgasens flödeshastighet är 12L/min, och det slitstarka lagret är förberett att vara 1 mm.

De fördelaktiga effekterna av föreliggande uppfinning är följande:
Föreliggande uppfinning tillhandahåller ett laserbeklädnadsmaterial och en laserbeklädnadsmetod för att förstärka hällskäraren i en skärmmaskin. Den järnbaserade legeringen är en bindningsfas med god sprickbeständighet och utmärkt vätbarhet hos skärringsubstratet. Jämfört med bindningsfaserna för nickelbaserade legeringar och koboltbaserade legeringar är det ett mycket kostnadseffektivt val. Samtidigt, på grund av sin starka förmåga att hålla bindningsfasen, kan den bättre synergistiskt förstärkas med volframkarbidpartiklar. Sfärisk volframkarbid är vald för att minska hörnspänningen som orsakas av formen på volframkarbid. Volframkarbidpartiklar med en diameter på 20μm-45μm är små i storlek, har en stor gränsyta med metallmatrisen, förstärker gränssnittseffekten och är jämnt fördelade. Volframkarbidpartiklar med en diameter på 50μm-100μm kan ge bättre förstärkningseffekter och öka beklädnadslagrets bärighet.

För det första, när en hög massfraktion av 50μm-100μm volframkarbidpulver blandas med en mindre massfraktion av 20μm-45μm volframkarbidpulver, kan matrislegeringens goda seghet bibehållas i viss utsträckning, medan styrkan och hårdheten kommer att fortfarande förbättras. Eftersom agglomerationen av 50μm-100μm volframkarbidpulver i laserbeklädnadsskiktet är lägre än den för 20μm-45μm volframkarbidpulver, skiljer det sig från det uppenbara lokala härdningsfenomenet som orsakas av att enbart använda storkornigt volframkarbidpulver för att förbereda lasern beklädnadsskikt. Kombinationen med en liten mängd småkornigt 20μm-45μm volframkarbidpulver kan bättre fylla luckorna och främja enhetligheten i blandningens kvalitet. Därför är det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I lämpligt för att förbereda basskiktet som spelar en härdande roll i kompositlaserbeläggningen.

För det andra, när 50μm-100μm volframkarbidpulver och 20μm-45μm volframkarbidpulver av liknande proportioner blandas, kommer en högre genomsnittlig hårdhet att visas och en högre hållfasthetsprestanda kommer också att erhållas, vilket avsevärt kan förbättra skärmmaskinens slitstyrka. skärring. Baserat på denna prestandaegenskap är det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II lämpligt för att förbereda det slitstarka skiktet av ytskiktet av kompositlaserbeläggningen.

För att tydligare illustrera det specifika implementeringsschemat för förfarandet enligt föreliggande uppfinning kommer det specifika implementeringsschemat att introduceras i samband med de bifogade ritningarna.
Figur 1 är en svepelektronmikroskopbild av det valda legeringspulvret: (a) är den makroskopiska morfologin för det järnbaserade legeringspulvret; (b) är den makroskopiska morfologin för volframkarbidpartiklar av blandad storlek; (c) är den makroskopiska morfologin för 20-45μm volframkarbidpartiklar; (d) är den makroskopiska morfologin för 50-150 μm volframkarbidpartiklar;

Figur 2 är en metallografisk bild av det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulverlaserbeklädnadsskiktet;

Figur 3 är en svepelektronmikroskopbild av det järnbaserade kompositskiktet av volframkarbid;

Fig. 4 är ett schematiskt diagram av hårdhetstestresultaten för det järnbaserade, volframkarbidkompositlegeringspulverlaserbeklädnadslagret;

Figur 5 är ett flödesschema för beklädnad av en knivring;

Figur 6 är ett schematiskt diagram av knivringens beklädnadsanordning.

I figuren: 1 är ett 6KW flexibelt laserbehandlingssystem, 2 är en sköldmaskinshäll och 3 är en lägesställare.

Specifik implementeringsmetod
Föreliggande uppfinning beskrivs ytterligare nedan genom specifika utföringsformer, men skyddsomfånget för föreliggande uppfinning är inte begränsat till detta.
I följande exempel framställs de järnbaserade legeringspulvren alla med samma finfördelningsmetod och siktas för att erhålla pulver med 50-100 μm partikelstorlek. Pulvermorfologin visas i figur 1(a). Volframkarbiden i följande exempel är helt sfärisk gjuten volframkarbid, såsom visas i figur 1(b); den sfäriska volframkarbiden med små partiklar har en partikelstorlek på 20μm-45μm, som visas i figur 1(c); det stora partikelformiga volframkarbidpulvret har en partikelstorlek på 50μm-100μm, som visas i figur 1(d). Det järnbaserade legeringspulvret och volframkarbiden blandas genom vakuumkulfräsning.

Exempelvis 1
Laserbeklädnadsmaterialet i denna utföringsform inkluderar ett basskikt och ett nötningsbeständigt skikt belagt på basskiktet. Basskiktet är klätt av järnbaserat volframkarbid kompositlegeringspulver I. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I inkluderar sfärisk volframkarbid I och järnbaserat legeringspulver I. Sfärisk volframkarbid I står för 30 %, järn- baserat legeringspulver I står för 70 %, och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid i sfärisk volframkarbid I är 3:1;
Det slitstarka skiktet är klätt av järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver II. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II inkluderar sfäriskt volframkarbid II och järnbaserat legeringspulver II. Sfärisk volframkarbid II står för 40 %, järnbaserat legeringspulver II står för 60 %, och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid är 55:45.
Ovannämnda järnbaserade legeringspulver I och järnbaserade legeringspulver II använder samma järnbaserade legeringspulver, och sammansättningens massprocent är C: 0.1%, Si: 1.6%, Cr: 23%, Ni: 12 %, Mo: 1%, Mn: 1%, och resten är Fe.
Den ovan nämnda storkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 50μm-100μm, och den småkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 20μm-45μm.
Förstärkningstestet för laserbeklädnad med en gång utfördes på substratmaterialet för sköldmaskinen, och den specifika driftsmetoden är som följer:
Förbehandling av beklädnadssubstrat: Hålskärringen används som beklädnadssubstrat och det specifika materialet är H13-stål. Med hänvisning till figur 6, kläms skärringen på lägesställaren och ytoxiden avlägsnas med en vinkelslip. Ytan som ska beläggas poleras successivt med 80 mesh, 240 mesh och 500 mesh sandpapper, och rengörs sedan och torkas med aceton för att avlägsna kvarvarande olja och resterande rost på ytan.
Förbehandling av beklädnadspulver: Placera det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I och järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver II i en vakuumtorkugn vid 130°C i 2 timmar. Pulvret matas med en koaxial pulvermatningsmetod av en dubbelfas pulvermatare. Det torkade järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I och järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II placeras i olika pulvermatningscylindrar i pulvermataren, och pulverfläckarna justeras för att konvergera vid laserpunktspositionen.
Beklädnadsprocess för basskikt: Justera lägesställarens hastighet så att hällens yttre perifera rotationshastighet är lika med 600 mm/s, pulvermatningshastigheten är 10.8 g/min, lasereffekten är 1400 W, basskiktets tjocklek är förberedd för att vara cirka 1 mm, skyddsgasen är argon, pulvermatningsgasen är argon och skyddsgasens flödeshastighet är 12L/min. Justera om brännvidden efter varje beklädnadslager för att hålla de ljusa puderfläckarna konvergerade. Beklädnad av två lager baslager.
Beklädnadsprocess för slitstarkt skikt: Ytan på basskiktet poleras och tillplattas, och främmande föremål på ytan avlägsnas; efter behandlingen förbereds det slitstarka lagret. Två lager av beklädnadsskikt prepareras på den övre delen av basskiktet med användning av järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver II. Positioneringshastigheten justeras så att hällens yttre perifera rotationshastighet är lika med 600 mm/s, pulvermatningshastigheten är 10.8 g/min, lasereffekten är 1400W och det slitstarka lagret är förberett. Tjockleken på det slitstarka lagret är beredd att vara ca 1 mm.
Efterbearbetning: Beklädnadslagret efter beklädnad utsätts för detektering av färgfel. Resultaten för feldetektering visar att det inte finns några uppenbara sprickdefekter i beläggningen och beklädnadslagret har god kvalitet. Knivringen efter beklädnad placeras i en värmebehandlingsugn vid 260 ℃ i 4 timmar och kyls sedan i ugnen för att avlägsna restspänningen som orsakas av olika materialkrympningsförhållanden under laserbeklädnad. Engångsbeklädnadsskiktet på hällens yta provtas genom trådskärning. Därefter utfördes de metallografiska och svepelektronmikroskopobservationerna på bindningen av volframkarbid i hällens beklädnadsskikt efter beklädnad. Resultaten visas i figurerna 2 och 3. Volframkarbiden är väl bunden i matrisen och har en tät struktur. Volframkarbidformen förblir sfärisk. Det termiska skadefenomenet av volframkarbid under denna process kontrolleras effektivt och bildandet av spröda faser reduceras. Hårdheten hos provet testades, och resultaten visas i figur 4. Hårdheten är avsevärt förbättrad jämfört med substratet.

Exempelvis 2
I denna utföringsform innefattar laserbeklädnadsmaterialet ett basskikt och ett nötningsbeständigt skikt belagt på basskiktet. Basskiktet är klätt med järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver I. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I innehåller sfärisk volframkarbid I och järnbaserat legeringspulver I. Den sfäriska volframkarbiden I står för 25 %, den järnbaserat legeringspulver I står för 75 %, och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid i den sfäriska volframkarbiden I är 3.5:1.
Det slitstarka skiktet är bildat av beklädnad av järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver II. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II innehåller sfäriskt volframkarbid II och järnbaserat legeringspulver II. Sfärisk volframkarbid II står för 35 %, järnbaserat legeringspulver II står för 65 % och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid är 1:1.
Ovannämnda järnbaserade legeringspulver I och järnbaserade legeringspulver II använder samma järnbaserade legeringspulver, och sammansättningens massprocent är C: 0.07%, Si: 1.2%, Cr: 28%, Ni: 14 %, Mo: 1%, Mn: 1.3%, och resten är Fe.
Den ovan nämnda storkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 50μm-100μm, och den småkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 20μm-45μm.
Pulverbearbetningen, provberedningen och testmetoderna hänvisar till exempel 1. Efter testning är hårdheten hos elementförhållandet relativt hög, den genomsnittliga hårdheten hos det slitstarka skiktet når 795HV0.3 och den genomsnittliga hårdheten hos basskiktet når 662HV0.3.

Exempelvis 3
Laserbeklädnadsmaterialet i denna utföringsform inkluderar ett basskikt och ett nötningsbeständigt skikt belagt på basskiktet. Basskiktet är klätt med järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver I. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I innehåller sfärisk volframkarbid I och järnbaserat legeringspulver I. Den sfäriska volframkarbiden I står för 35 %, den järnbaserat legeringspulver I står för 65 %, och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid i den sfäriska volframkarbiden I är 2.5:1.
Det slitstarka skiktet är bildat av beklädnad av järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver II. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II innehåller sfäriskt volframkarbid II och järnbaserat legeringspulver II. Sfärisk volframkarbid II står för 45 %, järnbaserat legeringspulver II står för 55 % och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid är 1.4:1.
Ovannämnda järnbaserade legeringspulver I och järnbaserade legeringspulver II använder samma järnbaserade legeringspulver, och sammansättningens massprocent är C: 0.13%, Si: 1.2%, Cr: 21%, Ni: 14 %, Mo: 0.7%, Mn: 1%, och resten är Fe.
Den ovan nämnda storkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 50μm-100μm, och den småkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 20μm-45μm.
Pulverbearbetningen, provberedningen och testmetoderna hänvisar till exempel 1. Efter testning är den genomsnittliga hårdheten för det slitstarka skiktet 675HV0.3 och den genomsnittliga hårdheten för basskiktet är 507HV0.3. Det här exemplet har bra slagtålighetsprestanda.

Exempelvis 4
Laserbeklädnadsmaterialet i denna utföringsform inkluderar ett basskikt och ett nötningsbeständigt skikt belagt på basskiktet. Basskiktet är klätt av järnbaserat volframkarbid kompositlegeringspulver I. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I inkluderar sfärisk volframkarbid I och järnbaserat legeringspulver I. Sfärisk volframkarbid I står för 30 %, järn- baserat legeringspulver I står för 70 %, och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid i sfärisk volframkarbid I är 3:1;
Det slitstarka skiktet är klätt av järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver II. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II inkluderar sfäriskt volframkarbid II och järnbaserat legeringspulver II. Sfärisk volframkarbid II står för 40 %, järnbaserat legeringspulver II står för 60 %, och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid är 55:45.
Ovannämnda järnbaserade legeringspulver I och järnbaserade legeringspulver II använder samma järnbaserade legeringspulver, och sammansättningens massprocent är C: 0.1%, Si: 2%, Cr: 23%, Ni: 20 %, Mo: 1%, Mn: 0.7%, och resten är Fe.
Den ovan nämnda storkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 50μm-100μm, och den småkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 20μm-45μm.
Pulverbearbetningen, provberedningen och testmetoden hänvisar till exempel 1. Efter testning, när andelen storkornig volframkarbid ökar, minskar den relativa kontaktytan mellan volframkarbid och den smälta poolen i beklädnadsskiktet, och den termiska skadan på volframkarbid styrs ytterligare.

Exempelvis 5
I detta exempel inkluderar laserbeklädnadsmaterialet ett basskikt och ett nötningsbeständigt skikt belagt på basskiktet. Basskiktet är klätt med järnbaserat volframkarbid kompositlegeringspulver I. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret I inkluderar sfärisk volframkarbid I och järnbaserat legeringspulver I. Sfärisk volframkarbid I står för 35 %, järn- baserat legeringspulver I står för 65 %, och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid i sfärisk volframkarbid I är 2.5:1.
Det slitstarka skiktet är klätt av järnbaserat volframkarbidkompositlegeringspulver II. Det järnbaserade volframkarbidkompositlegeringspulvret II inkluderar sfäriskt volframkarbid II och järnbaserat legeringspulver II. Sfärisk volframkarbid II står för 45 %, järnbaserat legeringspulver II står för 55 %, och förhållandet mellan storkornig sfärisk volframkarbid och småkornig sfärisk volframkarbid är 1.4:1.
Ovannämnda järnbaserade legeringspulver I och järnbaserade legeringspulver II använder samma järnbaserade legeringspulver, och sammansättningens massprocent är C: 0.1%, Si: 1.6%, Cr: 21%, Ni: 14 %, Mo: 1.3%, Mn: 1%, och resten är Fe.
Den ovan nämnda storkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 50μm-100μm, och den småkorniga sfäriska volframkarbiden är en volframkarbidpartikel med en diameter på 20μm-45μm.
Pulverbearbetningen, provberedningen och testmetoden hänvisar till exempel 1.
De fem proverna av utföringsformerna och H13-substratet utsattes för färgdetekteringstest, och resultaten visade att beklädnadsskiktet inte hade några makrosprickdefekter; Charpy-pendelns slagseghetstest utfördes på varje utföringsform, och resultaten av slagabsorptionsenergin överskred alla skärringens substratmaterial; rumstemperaturens glidfriktions- och slitagetest utfördes, och data visas i följande tabell: Exempel 1 (7.95E-6), Exempel 2 (1.26E-5), Exempel 3 (2.80E-5), Exempel 4 (5.34E-5), Exempel 5 (3.90E-6), H13-substrat (1.83E-4).
Sammanfattningsvis kan laserbeklädnadsskiktet framställt av det järnbaserade kompositlegeringspulvret effektivt förbättra hällens ytprestanda, möta driftbehoven under komplexa bergförhållanden, minska förbrukningen av metaller som nickel och kobolt, spara tid på byte av fräsar under sköldtunnling, förbättrar skärmmaskinens driftseffektivitet och har goda ekonomiska fördelar.

Penny Xu

Penny Xu – VD, projekt för additiv metalltillverkning. Penny Xu är en erfaren VD och strategisk expert inom sektorn för additiv metalltillverkning och spelar en viktig roll som en brygga mellan teknik och affärer. Med exceptionella makroperspektiv och resursintegrationsförmåga övervakar han den kommersiella implementeringen och det strategiska genomförandet av projekt för additiv metalltillverkning. Xus huvudansvar är att djupt engagera sig i banbrytande marknadstrender och de tekniska kraven från exklusiva kunder. Han utmärker sig i att identifiera kundernas kärnutmaningar gällande prestanda, kostnad och ledtid, och översätta dessa behov till tydliga och handlingsbara tekniska beskrivningar. Bygger vidare på…

Läs fler artiklar av Penny Xu