一种用于耐磨板的激光熔覆工艺及其辅助设备的制作方法

1.本发明涉及耐磨板生产加工技术领域，尤其涉及一种用于耐磨板的激光熔覆工艺及其辅助设备。


背景技术：

2.双金属复层耐磨钢板是专供大面积磨损工况使用的板材产品，是在韧性、塑性很好的普通低碳钢或者低合金钢表面通过堆焊方法复合一定厚度的硬度较高、耐磨性优良的耐磨层而制成的板材产品。
3.煤场中的推料机底板因其经常与物料进行摩擦，底板多为耐磨板制成，煤场的推料机底板用耐磨板在生产制作时多采用激光熔覆工艺制成，但现有的推料机底板用耐磨板在激光熔覆时采用预置式激光熔覆的熔覆工艺，其铁、钴、镍合金粉末覆盖在基材板上时因其铁、钴、镍合金粉末之间存有一定的间隙，在激光熔覆时耐磨层内会因间隙而产生一定量的气泡，造成激光熔覆出的耐磨板的耐磨层中存在一定量的气泡，影响耐磨层的耐磨效果，且一定量的气泡在激光熔覆时排出后会造成耐磨层因缺少一定量气泡大小的铁、钴、镍合金粉末而造成耐磨层上表面凹凸不平，影响耐磨板的质量，因此，为了解决此类问题，我们提出了一种用于耐磨板的激光熔覆工艺及其辅助设备。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于耐磨板的激光熔覆工艺及其辅助设备。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种用于耐磨板的激光熔覆工艺，具体包括如下步骤：
7.步骤一：对基材板熔覆表面进行打磨，去除多余铁屑后，将基材板表面冲洗干净，擦拭工业酒精，充分去除表面灰尘；
8.步骤二：将清洁完毕的基材板放置装载辅助设备上，通过辅助设备对基材板进行固定；
9.步骤三：将铁、钴、镍合金粉末均匀倾倒在基材板上表面，并使用刮板刮平；
10.步骤四：利用辅助设备对基材板和其上表面覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行预热，同时利用辅助设备将铁、钴、镍合金粉末中的灰尘杂质等去除，将基材板上表面覆盖的铁、钴、镍合金粉末压实，减少基材板上表面覆盖的铁、钴、镍合金粉末之间的间隙；
11.步骤五：利用激光器对基材板和其上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行激光熔覆，得到耐磨板；
12.步骤六：利用辅助设备对耐磨板进行后热处理，得到熔覆加工完毕的耐磨板。
13.优选的，所述铁、钴、镍合金粉末中铁合金粉末占比35％、钴合金粉末占比48％、镍合金粉末占比17％。
14.优选的，所述基材板为低碳钢板材，激光器为co2激光器，基材板上铁、钴、镍合金
粉末熔覆形成的耐磨层占比基材板厚度的 1/3-1/2。
15.一种用于耐磨板的激光熔覆工艺的辅助设备，包括底板，所述底板顶部通过两个支撑板固接有两个固定板，两个固定板顶部安装有加热板，两个固定板的相反面均转动连接有转轴，两个转轴上均通过顶升机构固接有安装板，两个安装板之间设置有横移机构，横移机构连接有横板，横板底部安装有喷头、风机和第一电磁铁，加热板底部安装有第二电磁铁，第一电磁铁和第二电磁铁的相对面为同极相斥的磁极。
16.优选的，所述顶升机构共设有两个，顶升机构包括固定在转轴外壁的固定杆，固定杆顶端固接有固定块，固定块顶部安装有液压缸，液压缸的活塞杆固接在安装板底部。
17.优选的，所述固定块两侧均安装有第二滑套，安装板两侧均固定有第二滑杆，两个第二滑杆分别滑动安装在两个第二滑套内，两个第二滑杆底端均固定有限位块。
18.优选的，两个所述固定板的相反面均开设有安装槽，两个安装槽内均安装有轴承，两个转轴分别转动安装在两个轴承的内圈，其中一个固定板侧面固定有第一连接板，第一连接板顶部固定有第二连接板，第二连接板侧面安装有第一电机，第一电机的输出轴与其中一个转轴相互固接。
19.优选的，所述横移机构包括安装在其中一个安装板侧面的第二电机，第二电机的输出轴贯穿其中一个安装板并连接有丝杆，丝杆上螺纹套接有连接块，横板固接在连接块底部，连接块顶部安装有第一滑套，两个安装板之间固定有第一滑杆，第一滑杆滑动安装在第一滑套内，其中一个安装板侧面安装有保护壳，第二电机位于保护壳内。
20.优选的，所述喷头、风机和第一电磁铁依次自左至右安装在横板底部，且喷头、风机和第一电磁铁均位于加热板上方。
21.优选的，所述支撑板的上下两端分别固定在固定板底部和底板顶部，两个固定板之间安装有水箱，水箱通过输送管与喷头相连通，加热板上开设有承载槽和环形的收集槽，承载槽位于收集槽内圈，收集槽上开设有与水箱相配合的收集孔，水箱内壁安装有过滤板。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1：本发明中先行对基材板进行打磨冲洗将板材表面磨削平整的同时将基材板表面附着的顽固灰尘和杂质去除，保证基材板在进行激光熔覆加工时表面洁净度，可使铁、钴、镍合金粉末更好的覆盖在基材板表面完成激光熔覆加工，使用刮板将铁、钴、镍合金粉末刮平，保证铁、钴、镍合金粉末与基材板的激光熔覆面平整，避免因基材板表面不平造成激光熔覆后耐磨层水平度不一，辅助设备的第二电磁铁通过加热板对基材板进行吸附，可直接对其进行固定，省去需要利用夹持组件对基材板进行夹持的问题，同时利用与第二电磁铁同极相斥的第一电磁铁对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行压实，其利用第一电磁铁和第二电磁铁同极相斥原理，第二电磁铁对铁、钴、镍合金粉末进行吸附，第一电磁铁对铁、钴、镍合金粉末进行挤压排挤，可将基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末挤压压实，避免铁、钴、镍合金粉末之间存在大量的间隙而造成后续激光熔覆时耐磨层内产生大量的气泡而影响耐磨板的耐磨效果，同时将铁、钴、镍合金粉末间的间隙去除，铁、钴、镍合金粉末在基材板上熔覆时不易产生气泡，即可使得耐磨板在熔覆加工完毕后表面平整，不易产生凹凸不平的凹陷而影响耐磨板的质量，提高耐磨板在熔覆生产时的生产质量。
24.2：本发明中第二电磁铁通过加热板对基材板进行吸附固定的同时可对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行吸附，避免铁、钴、镍合金粉末等覆盖在基材板表面在激光器
熔覆下发生偏移，同时通过第一电磁铁和第二电磁铁的配合使用对铁、钴、镍合金粉末进行挤压压实，一举两得，加热板在对基材板提供支撑作用的同时可对基材板和其上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行预热，省去传统熔覆工艺中需要单独对铁、钴、镍合金粉末和基材板进行预热的步骤，提高对基材板的激光熔覆生产加工效率，在第二电磁铁对基材板和其上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行吸附时可利用风机对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行吹风，可将铁、钴、镍合金粉末中掺杂的灰尘和杂质吹出，对铁、钴、镍合金粉末中的灰尘和杂质进行清除，保证铁、钴、镍合金粉末的纯净度，从而提高耐磨板的质量。
25.3：本发明中第一电机的输出轴带动转轴旋转使两个安装板和其之间安装的部件跟随安装板绕转轴与固定板的连接点进行旋转，可将两个安装板和其之间安装的部件旋转移动至加热板侧方，其不影响激光器对加热板上的基材板和其上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行激光熔覆加工，第二电机的输出轴带动丝杆旋转使安装板跟随连接块在丝杆上做横向运动，可使风全面对加热板上的基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行除尘，同时可利用第一电磁铁对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末利用磁铁同极相斥原理对铁、钴、镍合金粉末进行挤压压实。
附图说明
26.图1为本发明提出的一种用于耐磨板的激光熔覆工艺的辅助设备的轴测图；
27.图2为本发明提出的一种用于耐磨板的激光熔覆工艺的辅助设备的轴测图；
28.图3为本发明提出的一种用于耐磨板的激光熔覆工艺的辅助设备的加热板的结构示意图；
29.图4为本发明提出的一种用于耐磨板的激光熔覆工艺的辅助设备的剖视图；
30.图5为图4中a部的局部放大图；
31.图6为本发明提出的一种用于耐磨板的激光熔覆工艺的辅助设备的主视图。
32.图中：1、底板；2、水箱；3、支撑板；4、固定板；5、第一连接板；6、第二连接板；7、第一电机；8、轴承；9、转轴；10、安装板；11、保护壳；12、第一滑杆；13、第一滑套；14、连接块；15、丝杆；16、横板；17、喷头；18、风机；19、第一电磁铁；20、加热板；21、第二电磁铁；22、过滤板；23、收集槽；24、第二电机；25、固定块；26、第二滑套；27、第二滑杆；28、液压缸；29、固定杆。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
34.一种用于耐磨板的激光熔覆工艺，具体包括如下步骤：
35.步骤一：对基材板熔覆表面进行打磨，去除多余铁屑后，将基材板表面冲洗干净，擦拭工业酒精，充分去除表面灰尘；
36.步骤二：将清洁完毕的基材板放置装载辅助设备上，通过辅助设备对基材板进行固定；
37.步骤三：将铁、钴、镍合金粉末均匀倾倒在基材板上表面，并使用刮板刮平；
38.步骤四：利用辅助设备对基材板和其上表面覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行预热，同时利用辅助设备将铁、钴、镍合金粉末中的灰尘杂质等去除，将基材板上表面覆盖的铁、
钴、镍合金粉末压实，减少基材板上表面覆盖的铁、钴、镍合金粉末之间的间隙；
39.步骤五：利用激光器对基材板和其上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行激光熔覆，得到耐磨板；
40.步骤六：利用辅助设备对耐磨板进行后热处理，得到熔覆加工完毕的耐磨板。
41.作为本发明的一种技术优化方案，铁、钴、镍合金粉末中铁合金粉末占比35％、钴合金粉末占比48％、镍合金粉末占比17％。
42.作为本发明的一种技术优化方案，基材板为低碳钢板材，激光器为co2激光器，基材板上铁、钴、镍合金粉末熔覆形成的耐磨层占比基材板厚度的1/3-1/2。
43.参照图1-6，一种用于耐磨板的激光熔覆工艺的辅助设备，包括底板1，底板1顶部通过两个支撑板3固接有两个固定板4，两个固定板4顶部安装有加热板20，两个固定板4的相反面均转动连接有转轴9，两个转轴9上均通过顶升机构固接有安装板10，两个安装板 10之间设置有横移机构，横移机构连接有横板16，横板16底部安装有喷头17、风机18和第一电磁铁19，加热板20底部安装有第二电磁铁21，第一电磁铁19和第二电磁铁21的相对面为同极相斥的磁极。
44.作为本发明的一种技术优化方案，顶升机构共设有两个，顶升机构包括固定在转轴9外壁的固定杆29，固定杆29顶端固接有固定块 25，固定块25顶部安装有液压缸28，液压缸28的活塞杆固接在安装板10底部，液压缸28的活塞杆推动安装板10上下运动可对安装板10的高度进行调整，从而可对横板16底部安装的风机18和第一电磁铁19的高度进行调整，从而可对风机18对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末的吹风力度和利用电磁铁同极相斥的原理产生的推挤力进行调整。
45.作为本发明的一种技术优化方案，固定块25两侧均安装有第二滑套26，安装板10两侧均固定有第二滑杆27，两个第二滑杆27分别滑动安装在两个第二滑套26内，两个第二滑杆27底端均固定有限位块，第二滑杆27滑动安装在第二滑套26内可为液压缸28对安装板10的高度进行调整时提供导向。
46.作为本发明的一种技术优化方案，两个固定板4的相反面均开设有安装槽，两个安装槽内均安装有轴承8，两个转轴9分别转动安装在两个轴承8的内圈，其中一个固定板4侧面固定有第一连接板5，第一连接板5顶部固定有第二连接板6，第二连接板6侧面安装有第一电机7，第一电机7的输出轴与其中一个转轴9相互固接，第一电机7的输出轴带动转轴9旋转使两个安装板10和其之间安装的部件跟随安装板10绕转轴9与固定板4的连接点进行旋转，可将两个安装板10和其之间安装的部件旋转移动至加热板20侧方，其不影响激光器对加热板20上的基材板和其上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行激光熔覆加工。
47.作为本发明的一种技术优化方案，横移机构包括安装在其中一个安装板10侧面的第二电机24，第二电机24的输出轴贯穿其中一个安装板10并连接有丝杆15，丝杆15上螺纹套接有连接块14，横板 16固接在连接块14底部，连接块14顶部安装有第一滑套13，两个安装板10之间固定有第一滑杆12，第一滑杆12滑动安装在第一滑套13内，其中一个安装板10侧面安装有保护壳11，第二电机24位于保护壳11内，第二电机24的输出轴带动丝杆15旋转使安装板10 跟随连接块14在丝杆15上做横向运动，可使风机18全面对加热板 20上的基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行除尘，同时可利用第一电磁铁19对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末利用磁铁同极相斥原理对铁、钴、镍合金粉末进行挤压压实。
48.作为本发明的一种技术优化方案，喷头17、风机18和第一电磁铁19依次自左至右安装在横板16底部，且喷头17、风机18和第一电磁铁19均位于加热板20上方，喷头17可对加热板20上通过激光熔覆加工完毕的耐磨板进行后热处理，省去后期单独对激光熔覆加工完毕的耐磨板进行后热处理的步骤，提高耐磨板的生产效率。
49.作为本发明的一种技术优化方案，支撑板3的上下两端分别固定在固定板4底部和底板1顶部，两个固定板4之间安装有水箱2，水箱2通过输送管与喷头17相连通，加热板20上开设有承载槽和环形的收集槽23，承载槽位于收集槽23内圈，收集槽23上开设有与水箱2相配合的收集孔，水箱2内壁安装有过滤板22，承载槽可便于将基材板放置在承载槽内对其提供限位作用，收集槽23可便于收集喷头17喷出对加工完毕的耐磨板后热处理的水，通过输送管统一输送至水箱2内进行集中收集。
50.本发明中耐磨板的激光熔覆工艺的辅助设备在使用时，将基材板放置在加热板20上开设的承载槽内，承载槽可对基材板提供限位作用，避免基材板在放置在加热板20上时发生偏移；启动第二电磁铁 21，第二电磁铁21通过加热板20对基材板进行吸附，可直接对其进行固定，省去还需要利用夹持组件对基材板进行夹持的问题；启动第一电机7，第一电机7的输出轴带动转轴9绕转轴9与固定板4的连接点旋转，使得转轴9通过顶升机构带动两个安装板10旋转，直至两个安装板10之间的横板16旋转至水平状态时停止，在不使用时可将两个安装板10和其之间安装的部件旋转移动至加热板20侧方，其不影响激光器对加热板20上的基材板和其上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行激光熔覆加工；启动液压缸28，液压缸28的活塞杆推动安装板10上下运动可对安装板10的高度进行调整，从而可对横板16 底部安装的风机18和第一电磁铁19的高度进行调整，从而可对风机18对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末的吹风力度和利用电磁铁同极相斥的原理产生的推挤力进行调整；调整完毕后启动第二电机 24，第二电机24的输出轴带动丝杆15旋转可使连接块14在丝杆15 上做横向运动，可对连接块14底部的横板16的横向位置进行调整，从而可使喷头17、风机18和第一电磁铁19跟随连接块14做横线运；横板16自右向左运动时，第二电磁铁21通过加热板20对基材板进行吸附固定的同时可对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行吸附固定，可利用风机18对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行吹风，可将铁、钴、镍合金粉末中掺杂的灰尘和杂质吹出，对铁、钴、镍合金粉末中的灰尘和杂质进行清除，保证铁、钴、镍合金粉末的纯净度，从而提高耐磨板的质量；同时利用与第二电磁铁21同极相斥的第一电磁铁19对基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末进行挤压压实，其利用第一电磁铁19和第二电磁铁21同极相斥原理，第二电磁铁21对铁、钴、镍合金粉末进行吸附，第一电磁铁19对铁、钴、镍合金粉末进行挤压排挤，可将基材板上覆盖的铁、钴、镍合金粉末挤压压实，避免铁、钴、镍合金粉末之间存在大量的间隙而造成后续激光熔覆时耐磨层内产生大量的气泡而影响耐磨板的耐磨效果，同时将铁、钴、镍合金粉末间的间隙去除，铁、钴、镍合金粉末在基材板上熔覆时不易产生气泡，即可使得耐磨板在熔覆加工完毕后表面平整，不易产生凹凸不平的凹陷而影响耐磨板的质量，提高耐磨板在熔覆生产时的生产质量，对耐磨板激光熔覆生产完毕后可利用喷头17对耐磨板进行后热处理，完成对耐磨板激光熔覆工艺流程，水箱2通过加热板20上开设的收集槽23对水进行统一收集。
51.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。