本发明属于材料表面加工领域,尤其是涉及一种军用发射架主梁的强化处理方法。
背景技术:
发射架是用于载机悬挂和发射火箭、导弹等的专用装置,具有体积大,重量大,刚性要求高,系统集成度高的特点,发射架的材料承重大,而且结构复杂,同时需要承受发射时尾气产生的高温,目前的发射架材料多采用20crmnsia,或直接采用碳碳复合材料,前者成本低,但重量大,耐高温性能劣于复合材料,而后者质轻,耐高温性能更好,但加工复杂,成本极高。
技术实现要素:
为解决上述技术问题,本发明提供了一种军用发射架的强化处理方法,采用钢结构,并施加高温涂层的方式,提高了发射架主梁的耐高温性能。
本发明完整的技术方案包括:
一种军用发射架主梁的强化处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)选择20crmnsia作为发射架的主梁材料;
涂层粉制备:选择20crmnsia,以及粒度为200-240目的wc粉,分别制备不同组分的涂层粉,包括:
首先,选择240目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia总重量的25-30%,随后在真空度为10-4-10-5pa下,进行真空感应熔炼,加热到其熔点100-150℃以上保温5-10min,此过程伴随电磁搅拌以使得wc粉在熔体中混合均匀,随后熔体进入雾化室,对金属液的出口处雾化喷嘴喷出高压氩气,高压氩气对金属液滴进行碰撞,使其破碎成球形粉末,高压氩气压力为4-6mpa,随后经旋流沉降进入收料管,并进行筛分后得到第一复合涂层粉料;
随后选择200目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia总重量的15-20%,在相同条件下制备第二复合涂层粉料;
随后选择140目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia总重量的10-15%,在相同条件下制备第二复合涂层粉料。
2)选择200目的第一复合涂层粉料,160目的第二复合涂层粉料,120目的第三复合涂层粉料,采用水玻璃分别与三种复合涂层粉料混合分别得到第一、第二、第三熔覆粉。
3)激光熔覆涂层,具体包括:
发射架主梁预热到150-200℃,将第一熔覆粉敷在发射架主梁表面,厚度为0.5-1mm,采用激光器对发射架主梁表面进行逐层激光扫描加热,融化所述第一熔覆料并使其附着在发射架主梁表面,激光器功率为2.5kw,电流为300a,激光扫描速度为3-5mm/s,光束直径为12.2mm,熔覆过程通氩气保护形成第一涂层。
将得到第一涂层的发射架主梁预热到150-200℃,随后将第二熔覆料覆在发射架主梁表面,厚度为1-1.2mm,并在保温炉中烘烤0.5h后以相同工艺进行激光熔覆得到第二涂层;
将得到第二涂层的发射架主梁预热到150-200℃,随后将第三熔覆料覆在发射架主梁表面,厚度为1.0-1.5mm,并在保温炉中烘烤0.5h后以相同工艺进行激光熔覆得到第三涂层。
本发明相对于现有技术的优点在于:碳化钨陶瓷材料具有极高的熔点和耐高温能力,同时其自身又具有极高的硬度,作为涂层材料可以使发射架主梁材料具备耐高温能力,但金属-陶瓷界面难以复合易导致涂层结合力不强,一直是困扰工程人员的难题,本发明通过设计与主梁材料表面相同组分的涂层基体材料,并添加碳化钨材料,并采用多层激光熔覆,粒度逐步增大,wc比例逐步减少的复合熔覆粉进行激光熔覆,使表面形成了均匀的粒度和浓度梯度,提高了结合力和强度。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
一种军用发射架主梁的强化处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)选择20crmnsia作为发射架的主梁材料;
2)涂层粉制备:选择20crmnsia,以及粒度为200-240目的wc粉,分别制备不同组分的涂层粉,包括:
首先,选择240目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia总重量的25-30%,随后在真空度为10-4-10-5pa下,进行真空感应熔炼,加热到其熔点100-150℃以上保温5-10min,此过程伴随电磁搅拌以使得wc粉在熔体中混合均匀,随后熔体进入雾化室,对金属液的出口处雾化喷嘴喷出高压氩气,高压氩气对金属液滴进行碰撞,使其破碎成球形粉末,高压氩气压力为4-6mpa,随后经旋流沉降进入收料管,并进行筛分后得到第一复合涂层粉料;
随后选择200目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia总重量的15-20%,在相同条件下制备第二复合涂层粉料;
随后选择140目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia总重量的10-15%,在相同条件下制备第二复合涂层粉料。
3)选择200目的第一复合涂层粉料,160目的第二复合涂层粉料,120目的第三复合涂层粉料,采用水玻璃分别与三种复合涂层粉料混合分别得到第一、第二、第三熔覆粉。
4)激光熔覆涂层,具体包括:
发射架主梁预热到150-200℃,将第一熔覆粉敷在发射架主梁表面,厚度为0.5-1mm,采用激光器对发射架主梁表面进行逐层激光扫描加热,融化所述第一熔覆料并使其附着在发射架主梁表面,激光器功率为2.5kw,电流为300a,激光扫描速度为3-5mm/s,光束直径为12.2mm,熔覆过程通氩气保护形成第一涂层。
将得到第一涂层的发射架主梁预热到150-200℃,随后将第二熔覆料覆在发射架主梁表面,厚度为1-1.2mm,并在保温炉中烘烤0.5h后以相同工艺进行激光熔覆得到第二涂层;
将得到第二涂层的发射架主梁预热到150-200℃,随后将第三熔覆料覆在发射架主梁表面,厚度为1.0-1.5mm,并在保温炉中烘烤0.5h后以相同工艺进行激光熔覆得到第三涂层。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。