專利名稱：鐵路道岔滑床板表面耐磨抗蝕合金涂層激光熔覆工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于激光熔覆技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及鐵路道岔滑床板表面制備耐磨抗蝕 合金涂層的工藝。
背景技術(shù)：
道岔是限制列車運(yùn)行速度的關(guān)鍵設(shè)備，在高速鐵路中占有特殊的作用?；?床板位于整個(gè)尖軌長(zhǎng)度范圍內(nèi)的岔枕面上，對(duì)表面耐磨、耐蝕性能要求較高。 由于滑床板暴露于大氣環(huán)境下，對(duì)其耐蝕性能也有要求，常規(guī)的處理方法是在 滑床板表面額外涂油進(jìn)行防銹。在滑床板的耐磨方面，有機(jī)械式的減摩滾輪裝 置和對(duì)滑床板表面強(qiáng)化減磨兩種方式。但若全部采用滾輪滑床板，將導(dǎo)致整組 道岔造價(jià)高昂，而且也沒有必要事倍功半；現(xiàn)有道岔滑床板的表面強(qiáng)化和修復(fù) 方法有電鍍、電刷鍍和噴涂，但這兩種表面處理方法雖然能提高滑床板的耐磨 性，但涂層與滑床板界面結(jié)合不好，而且還容易因局部應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋或 涂層剝落，在一定程度上降低了其強(qiáng)化效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而供一種道岔滑床板的激 光熔覆強(qiáng)化和修復(fù)工藝。該工藝與常規(guī)的表面工藝相比較，易實(shí)現(xiàn)選區(qū)甚至微 區(qū)熔覆，整個(gè)過程很容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
采用的技術(shù)方案是
鐵路道岔滑床板表面耐磨抗蝕合金涂層激光熔覆工藝，其特征在于包括以 下工藝過程
(1) 滑床板表面預(yù)處理 室溫下對(duì)滑床板表面進(jìn)行除油除銹，并用酒精清洗干凈。
(2) 合金粉末的預(yù)置
把待熔覆的鐵基或鎳基、鈷基合金粉末預(yù)置于上述處理后的滑床板表面， 并用帶有導(dǎo)軌的刮尺來(lái)調(diào)整預(yù)制合金粉末，使之均勻分布在滑床板表面厚度為 1.2—1.8mm，以滿足熔覆后涂層厚度的要求，本發(fā)明選用的合金粉末為已知技 術(shù)。
(3) 激光熔覆強(qiáng)化滑床板
選用氣體C02激光器，工作臺(tái)為數(shù)控機(jī)床，在滑床板表面進(jìn)行激光熔覆強(qiáng)化。
具體熔覆工藝參數(shù)如下 熔覆功率P=3500W 4500W 光斑直徑D=2.5mm~3mm 掃描速度V=2.5~3m/min 搭接率30~40%
本發(fā)明的特點(diǎn)在于激光器類型是C02氣體激光器，其最高功率是5000W, 波長(zhǎng)10.6微米，可實(shí)現(xiàn)滑床板表面強(qiáng)化。
激光熔覆工藝具有無(wú)污染、生產(chǎn)率高、能耗低、熔覆層加工余量小以及綜 合成本低等特點(diǎn)。另外，激光熔覆對(duì)易磨損部件的修復(fù)還具有結(jié)合性強(qiáng)、殘余 應(yīng)力小、無(wú)加工變形、表面硬度高、耐磨、耐蝕性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，在道岔滑床 板的強(qiáng)化和修復(fù)方面具有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。
本發(fā)明的原理是通過選取與道岔滑床板材質(zhì)相匹配的最佳的鐵基或鎳基、 鈷基合金粉末作為瑢覆材料，合理設(shè)計(jì)并優(yōu)化激光熔覆工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)和滑床 板基體良好的冶金結(jié)合，利用帶有導(dǎo)軌的刮尺調(diào)整預(yù)置合金粉末的厚度，使熔 覆后涂層厚度控制在0.2毫米左右，形成均勻致密的合金涂層，涂層的硬度達(dá)到 HRC40以上，具有優(yōu)良的耐磨性能，并通過在鐵基或鎳基、鈷基合金粉末中控 制鉻的含量使激光熔覆后的道岔滑床板具有接近于不銹鋼的耐蝕性能。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例
鐵路道岔滑床板表面耐磨抗蝕合金涂層激光熔覆工藝，其特征在于包括以 下工藝過程
(1) 滑床板表面預(yù)處理 室溫下對(duì)滑床板表面進(jìn)行除油除銹，并用酒精清洗千凈。
(2) 合金粉末的預(yù)置 本發(fā)明選用合金粉末為鎳基合金粉末，該鎳基合金粉末為已知技術(shù)，且在
再先申請(qǐng)文件中已經(jīng)公開，申請(qǐng)?zhí)枮?00710158808.2，專利名稱為《一種激光 熔覆導(dǎo)電輥用鎳基合金粉末》，其化學(xué)成份安重量百分比為Cr: 23%; Mo: 14%; W: 5%; Fe: 7%; Co: 3%; V: 0.2%; Mn: 0.8%; Sh 0,5%; Y203: 0.3%; La203: 0.3%; Ce: 0.3%;余量為Ni。 鎳合金粉末的制備方法
將金屬Ni、 Cr、 Mo、 W、 Co、 V、 Fe、 Si、 Mn及稀土元素Y203、 La203、 Ce按上述重量百分比配比提取后，放入中頻感應(yīng)爐內(nèi)，在氬氣氣氛下加熱到1450 一155(TC，使粉末完全融化并混合均勻，將熔融的金屬液流注入水霧化設(shè)備的 漏包坩堝，在漏包坩堝的下方置有水霧化噴嘴，當(dāng)熔融的金屬液流通過導(dǎo)流嘴 流經(jīng)噴嘴時(shí)，被噴嘴射出的高速水流擊碎成小液滴、隨后合金液滴落在水中凝 固成粉末。
把制備好的鎳基合金粉末預(yù)置于上述處理后的滑床板表面，并用帶有導(dǎo)軌 的刮尺來(lái)調(diào)整預(yù)制合金粉末，使之均勻分布在滑床板表面并具有1.5mm厚度， 以滿足熔覆后涂層厚度的要求。 (3)激光熔覆強(qiáng)化滑床板
選用DL-HL-T5000型(302激光器，工作臺(tái)為SIEMENS數(shù)控機(jī)床，在滑床 板表面進(jìn)行激光熔覆強(qiáng)化。
具體熔覆工藝參數(shù)如下
熔覆功率P=4000W
光斑直徑D-2.8mm
掃描速度V=2.8m/min
搭接率35%。
權(quán)利要求
1、鐵路道岔滑床板表面耐磨抗蝕合金涂層激光熔覆工藝，其特征在于包括以下工藝過程1)、滑床板表面預(yù)處理室溫下對(duì)滑床板表面進(jìn)行除油除銹，并用酒精清洗干凈；2)、合金粉末的預(yù)置把待熔覆的鐵基、鎳基或鈷基合金粉末預(yù)置于上述處理后的滑床板表面，并用帶有導(dǎo)軌的刮尺來(lái)調(diào)整預(yù)制合金粉末，使之均勻分布在滑床板表面并具有適當(dāng)?shù)暮穸龋詽M足熔覆后涂層厚度的要求；3)、光熔覆強(qiáng)化滑床板選用氣體CO2激光器，工作臺(tái)為數(shù)控機(jī)床，在滑床板表面進(jìn)行激光熔覆強(qiáng)化；具體熔覆工藝參數(shù)如下熔覆功率P＝3500W～4500W、光斑直徑D＝2.5mm～3mm、掃描速度V＝2.5～3m/min、搭接率30～40％。
全文摘要
鐵路道岔滑床板表面耐磨抗蝕合金涂層激光熔覆工藝，包括以下工藝過程首先滑床板表面預(yù)處理，即在室溫下對(duì)滑床板表面進(jìn)行除油除銹，并用酒精清洗干凈；然后是合金粉末的預(yù)置，即把待熔覆的鐵基、鎳基或鈷基合金粉末預(yù)置于上述處理后的滑床板表面，并用帶有導(dǎo)軌的刮尺來(lái)調(diào)整預(yù)制合金粉末，使之均勻分布在滑床板表面并具有適當(dāng)?shù)暮穸?，以滿足熔覆后涂層厚度的要求；最后是光熔覆強(qiáng)化滑床板，選用氣體CO₂激光器，工作臺(tái)為數(shù)控機(jī)床，在滑床板表面進(jìn)行激光熔覆強(qiáng)化。激光熔覆工藝具有無(wú)污染、生產(chǎn)率高、能耗低、熔覆層加工余量小以及綜合成本低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C24/10GK101338425SQ200810012678
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者芳 劉, 廖運(yùn)生, 王永新, 鄧正大, 陶興啟 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)大陸激光成套設(shè)備有限公司