一种开垦刀及其耐磨涂层制备装置和方法与流程

技术特征：
1.一种开垦刀，包括刀体和设置在所述刀体一侧的刃口，所述刀体的尾部为直线部，所述刀体的头部为圆弧部，所述刃口位于所述圆弧部的一侧，其特征在于，所述刃口上包覆有耐磨涂层，所述耐磨涂层为铁基合金涂层，且具有碳化钒硬质相弥散分布的马氏体组织。2.如权利要求1所述的开垦刀，其特征在于，所述耐磨涂层为马氏体组织涂层基体的含高硬度球状vc硬质相，所述马氏体组织涂层基体的硬度为hrc60～65，所述马氏体组织涂层基体中呈球形弥散分布的vc硬质相的维氏硬度为hv2800。3.一种开垦刀的耐磨涂层制备装置，其特征在于，包括：水冷铜合金工装，包括支撑体和安装在所述支撑体上的铜合金胎具，所述铜合金胎具上设置有进水口接头和出水口接头，所述铜合金胎具内设置有进水管和回水管，所述进水管和回水管分别通过所述进水口接头和出水口接头与冷却水泵连接，所述铜合金胎具的顶面与开垦刀的圆弧部适配，所述支撑体的顶面与所述开垦刀的直线部适配；以及熔敷激光头，对应设置于所述铜合金胎具上方，所述熔覆激光头用于在固定于所述水冷铜合金工装上的开垦刀的刃口表面熔敷耐磨涂层，所述耐磨涂层为铁基合金涂层，所述铁基合金涂层具有碳化钒硬质相弥散分布的马氏体组织。4.如权利要求3所述的开垦刀的耐磨涂层制备装置，其特征在于，所述铁基合金涂层采用粒度范围为53μm～180μm的铁基合金粉末。5.如权利要求4所述的开垦刀的耐磨涂层制备装置，其特征在于，所述铁基合金粉末除fe外其余组分的重量百分比为：c为2.0～2.5％、v为6～8％、cr为5.0～6.5％、si＜0.9％、辅料为4.0％，所述铁基合金粉末经所述熔敷激光头激光扫描熔敷后，形成弥散分布vc硬质相的马氏体组织。6.如权利要求3、4或5所述的开垦刀的耐磨涂层制备装置，其特征在于，所述熔敷激光头扫描一次熔敷宽度为15mm～20mm、厚度为1.0mm～1.5mm的铁基合金涂层。7.如权利要求6所述的开垦刀的耐磨涂层制备装置，其特征在于，所述熔敷激光头使用16mm*6mm的矩形光斑扫描熔敷，所述熔敷激光头的激光功率为4.5kw。8.如权利要求6所述的开垦刀的耐磨涂层制备装置，其特征在于，所述熔敷激光头安装在机械手上，沿所述待加工开垦刀的刃口摆动，且所述熔敷激光头的轴线始终垂直于所述待加工开垦刀的圆弧部的表面。9.如权利要求6所述的开垦刀的耐磨涂层制备装置，其特征在于，所述进水口接头和出水口接头分别为带单向阀的快速接头。10.一种开垦刀的耐磨涂层制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s100、将待加工开垦刀的尾部直线部固定在水冷铜合金工装的支撑体上，所述开垦刀的头部圆弧部用压板固定在水冷铜合金工装的铜合金胎具上，所述开垦刀的圆弧部与所述铜合金胎具的圆弧顶面紧密贴合；s200、将所述水冷铜合金工装安装在工作台上，所述水冷铜合金工装在所述工作台带动下可纵横运动；s300、将带单向阀的进水口接头和出水口接头分别与所述铜合金胎具的进水管和回水管连接，开通冷却水泵冷却所述铜合金胎具；s400、启动工作台，将固定了所述待加工开垦刀的水冷铜合金工装移动到熔敷工位；s500、将激光熔敷头安装在机械手上，对准所述待加工开垦刀的刃口，开启所述激光熔
敷头，所述激光熔敷头沿所述待加工开垦刀的刃口摆动，且所述熔敷激光头的轴线始终垂直于所述待加工开垦刀的刃口表面，配合工作台的移动直至在所述待加工开垦刀的刃口处熔敷完成铁基合金涂层；以及s600、关闭所述激光熔敷头并停止送粉，启动纵横运动的工作台，将熔敷完成的开垦刀和水冷铜合金工装横向移动到拆卸工位取下加工完成的开垦刀。

技术总结
一种开垦刀及其耐磨涂层制备装置和方法，该开垦刀包括刀体和设置在所述刀体一侧的刃口，所述刀体的尾部为直线部，所述刀体的头部为圆弧部，所述刃口位于所述圆弧部的一侧，所述刃口上包覆有耐磨涂层，所述耐磨涂层为铁基合金涂层，且具有碳化钒硬质相弥散分布的马氏体组织。该开垦刀的耐磨涂层制备装置和制备方法，采用高效率激光熔敷技术和水冷铜合金工装，可以快速在开垦刀刃口部位制备弥散分布VC硬质相的铁基合金涂层，而且避免了开垦刀变形。得到的涂层基体为马氏体组织的含高硬度球状VC硬质相的耐磨涂层，基体硬度达到HRC60～65，在马氏体组织中呈球形弥散分布的VC硬质相，维氏硬度达Hv2800。维氏硬度达Hv2800。维氏硬度达Hv2800。


技术研发人员：汪瑞军 马小斌 詹华 李振东 徐天杨 鲍曼雨
受保护的技术使用者：中国农业机械化科学研究院
技术研发日：2021.06.15
技术公布日：2021/11/2