鑒于目前液壓缸和支架恢復尺寸的傳統方法嚴重污染環境、國家下令整改的危機情況下，我們通過2年的時間不斷的和同行人員一起尋求新的解決工藝。我們嘗試過激光熔覆、超音速噴涂、環焊(TIG和MIG)、等離子熔覆，下面根據小編的經驗和大家分享一下不同的修復工藝。

如有不足之處請大家勿噴。

1 立柱中缸及活柱外表面修復的工藝方法：

激光熔覆： 與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合熔覆材料多、粒度及含量變化大等特點，功率高。CO2激光器是目前輸出功率達到最高級區的激光器之一，其最大連續輸出功率可達幾十萬瓦，最高光電轉換率可達30%以上，價格在150萬以上的激光器速度非常快，可輸出鉅形光斑。堆焊出來的產品形成美觀、一致性好，表面平整，線能量熱輸入低，堆焊每平方米的時間只需要3小時即可完成。得到客戶的一直好評，但是不足之處是高昂的設備價格和后期使用的成本，堆焊支架的成本高達30元/平方分米，這種價格讓我們這種中小企業望而卻步。

超音速噴涂：超音速火焰是利用丙烷、丙烯等碳氫系燃氣或氫氣與高壓氧氣在燃燒室內，或在特殊的噴嘴中燃燒產生的高溫、高速燃燒焰流，燃燒焰流速度可達五馬赫(1500m/s)以上，將粉末軸向送進該火焰，可以將噴涂粒子加熱至熔化或半熔化狀態，并加速到高達300-500m/s。

超音速噴涂目前國內售價大概在70萬以上，需要裝有隔音車間。超音速噴涂的速度非常快，表面平整，適合噴焊厚度1-5絲的表面改性。對于操作人員要求較高。

環焊：我們采用TIG焊MIG焊兩種堆焊方法進行試驗，TIG焊采用雙槍自動送絲，選用實芯，焊接參數：直徑105mm 長：870mm    單邊堆焊厚度：2mm  用時：1.5小時

堆焊出來的表面較平滑、無飛濺，和氣孔。硬度為32HRC

MIG：采用1.2mm藥芯焊絲，

焊接參數：直徑105mm   長：870mm    單邊堆焊厚度：2mm   用時：35min。

堆焊出來的表面有明顯高低差，飛濺和變形較嚴重，后期加工余量大。硬度為45HRC。

等離子熔覆：采用雙槍式快速擺動堆焊工藝，等離子是一種能量束類堆焊方式。

堆焊參數：直徑105mm 長：870mm    單邊堆焊厚度：1mm  用時：40小分鐘

堆焊出來的表面平滑、成型美觀，和激光成型類似。硬度為：48HRC

1.1 工藝流程→終檢立柱內孔及外表面修復工藝流程如下所示。

初檢/校直工件→退鍍車削→基體探傷→等離子熔覆→熔覆層車削→熔覆層磨削→熔覆層拋光→熔覆層探傷

1.2 工藝技術要求

立柱修復工藝技術要求如下：①對彎曲變形的立柱活柱必須進行校正，校正后彎曲度小于2‰；②修復電鍍層、組合密封槽部位；③對立柱中缸、活柱外表面鍍鉻層車削后進行熔覆 處理，達到無腐蝕點、無劃痕后進行打磨和拋光處理；④熔覆表面硬度達到HRC48～HRC52(提供硬度檢測報告)；⑤熔覆加工后厚度單邊不低于0.3 mm；⑥熔覆后的表面尺寸必須達到標準要求；⑦熔覆層表面硬度應均勻，不允許有硬刺、氣泡、脫皮、燒焦及其他缺陷，成品立柱一級中缸外表面、立柱活柱表面不得存在凹坑、凸起、點蝕等現象，要求成品尺寸偏差為Φdf9mm，表面粗糙度≤Ra0.4；⑧立柱中缸內表面及缸口與導向套配合密封面處出現銹蝕麻坑等，與導向套配合螺紋倒扣無法使用時應進行修復，修復后保證在原圖紙缸口公差尺寸ΦDE8 mm范圍內，處理的缸口及螺紋與缸體內徑必須保證同軸度，同軸度不超過0.05 mm，修復后的缸體內孔和缸口與導向套配合表面粗糙度≤Ra0.4 ，其余修復面粗糙度≤Ra0.8，硬度不低于HB220 (附檢測報告)；⑨修復時不得損壞立柱中缸底閥安裝孔和底閥定位槽，若損壞必須修復，孔修復面粗糙度≤Ra0.8；⑩底閥安裝孔和底閥定位槽保證同軸度，同軸度不超過0.1 mm；立柱修復參照執行MT313-92《液壓支架立柱技術條件》；立柱維修質量保證期2年，保證動作不低于1萬次，熔覆層5年不得有脫落、氣泡、點蝕、凹坑。

2.2 熔覆材料

中缸外表面熔覆材料為一種馬氏體不銹鋼合金粉末，該合金粉末為水霧法生產的，其形狀以球形為主，表面光滑，化學成分均勻，熔點為1 070 ℃～1 090 ℃，流動性為50 g/18 s松裝密度為4.5 g/cm3。不銹鋼合金粉末形貌如圖1所示，經熔覆空冷后可直接得到馬氏體及少量奧氏體組織，硬度可達HRC48～HRC52，具有良好的耐腐蝕、耐磨損及較好的抗裂紋性。使用該合金粉末獲得的熔覆層硬度為HRC48～HRC52，耐磨性約為基材的3.5倍，中性鹽霧試驗條件下開始生銹時間大于120 h(27SiMn開始生銹時間0.5 h)，其粉末化學成分如表1所示。

圖1 不銹鋼合金粉末形貌

表1 不銹鋼合金粉末化學成分(質量分數)

2.3 熔覆設備

    DML-Y02堆焊系統是我公司自主研發的擁有完全自主知識產權的金屬表面改性設備，該設備主要特點有：1、自動化程度高，熔覆過程自動化。2、配備弧壓跟蹤，焊槍可以跟蹤熔覆面的高低變化而自動升高或者降低焊槍，從而熔覆效果受產品表面平整度影響小，熔覆質量高。3、熔覆層呈冶金結合，結合強度高；4、熔覆速度快，低稀釋率5、可在銹蝕及油污的金屬零件表面不經復雜的前處理工藝，直接進行粉末等離子熔覆；低能耗、高效率、實用易操作，

維修維護方便；6、等離子弧溫度高、能量集中、工藝穩定性好，外界因素干擾小，在工件上引起的殘余應力和變形小。7、可控性好。可以通過調節參數控制調出最佳熔覆層。

參數：

2.5 立柱中缸修復工藝流程

(1) 中缸內外表面清洗檢查。修復前首先清洗并檢查中缸內外表面的銹蝕程度及缸體的變形程度，以確定是否適于修復。內表面發現有深度大于3 mm的銹蝕點時，使用氣體保護焊進行修補。

表5 中缸內表面激光熔覆技術參數

(2) 車除外表面銹蝕層。以內表面為定位基準，車除外表面銹蝕層，車削厚度0.5 mm～0.6 mm，即車削后直徑小于原設計尺寸1.0 mm～1.2 mm。

(3) 外表面激光熔覆。要求激光熔覆層表面平整均勻，熔覆層單邊高度差不大于0.2 mm，熔覆層厚度在1.4 mm～1.7 mm。

(4) 外表面車削及缸口螺紋加工。外表面經過粗車精車后，保留0.1 mm的加工余量，即精車后直徑大于原設計尺寸0.2 mm。精車完成后，按原設計要求加工出缸口螺紋。

(5) 外表面拋光及內表面珩磨。使用外圓拋光機對外表面進行拋光，拋光至設計要求尺寸，且粗糙度≤Ra0.1。使用深孔珩磨機對內表面進行珩磨，珩磨至設計要求尺寸，且粗糙度≤Ra0.4。

3 立柱修復質量指標

①修復后外表面硬度達HRC45～HRC52，熔覆層剩余厚度不低于0.4 mm，粗糙度≤Ra0.1

②修復后外表面直徑尺寸達到原設計要求；③修復部位沒有氣孔、裂紋、夾渣等缺陷。

4 結語

液壓支架立柱內外表面的磨損是其主要的故障之一，通過對立柱內外表面激光熔覆修復工藝流程的說明和對熔覆設備及材料的選擇，詳細分析了立柱激光熔覆修復工藝，并提出了立柱修復質量指標，對液壓支架的管理和維護有著重要意義。