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一種軍用發(fā)射架主梁的強化處理方法與流程

文檔序號:11570871閱讀:193來源:國知局

本發(fā)明屬于材料表面加工領(lǐng)域,尤其是涉及一種軍用發(fā)射架主梁的強化處理方法。



背景技術(shù):

發(fā)射架是用于載機懸掛和發(fā)射火箭、導(dǎo)彈等的專用裝置,具有體積大,重量大,剛性要求高,系統(tǒng)集成度高的特點,發(fā)射架的材料承重大,而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,同時需要承受發(fā)射時尾氣產(chǎn)生的高溫,目前的發(fā)射架材料多采用20crmnsia,或直接采用碳碳復(fù)合材料,前者成本低,但重量大,耐高溫性能劣于復(fù)合材料,而后者質(zhì)輕,耐高溫性能更好,但加工復(fù)雜,成本極高。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種軍用發(fā)射架的強化處理方法,采用鋼結(jié)構(gòu),并施加高溫涂層的方式,提高了發(fā)射架主梁的耐高溫性能。

本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括:

一種軍用發(fā)射架主梁的強化處理方法,其特征在于,包括如下步驟:

1)選擇20crmnsia作為發(fā)射架的主梁材料;

涂層粉制備:選擇20crmnsia,以及粒度為200-240目的wc粉,分別制備不同組分的涂層粉,包括:

首先,選擇240目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia總重量的25-30%,隨后在真空度為10-4-10-5pa下,進行真空感應(yīng)熔煉,加熱到其熔點100-150℃以上保溫5-10min,此過程伴隨電磁攪拌以使得wc粉在熔體中混合均勻,隨后熔體進入霧化室,對金屬液的出口處霧化噴嘴噴出高壓氬氣,高壓氬氣對金屬液滴進行碰撞,使其破碎成球形粉末,高壓氬氣壓力為4-6mpa,隨后經(jīng)旋流沉降進入收料管,并進行篩分后得到第一復(fù)合涂層粉料;

隨后選擇200目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia總重量的15-20%,在相同條件下制備第二復(fù)合涂層粉料;

隨后選擇140目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia總重量的10-15%,在相同條件下制備第二復(fù)合涂層粉料。

2)選擇200目的第一復(fù)合涂層粉料,160目的第二復(fù)合涂層粉料,120目的第三復(fù)合涂層粉料,采用水玻璃分別與三種復(fù)合涂層粉料混合分別得到第一、第二、第三熔覆粉。

3)激光熔覆涂層,具體包括:

發(fā)射架主梁預(yù)熱到150-200℃,將第一熔覆粉敷在發(fā)射架主梁表面,厚度為0.5-1mm,采用激光器對發(fā)射架主梁表面進行逐層激光掃描加熱,融化所述第一熔覆料并使其附著在發(fā)射架主梁表面,激光器功率為2.5kw,電流為300a,激光掃描速度為3-5mm/s,光束直徑為12.2mm,熔覆過程通氬氣保護形成第一涂層。

將得到第一涂層的發(fā)射架主梁預(yù)熱到150-200℃,隨后將第二熔覆料覆在發(fā)射架主梁表面,厚度為1-1.2mm,并在保溫爐中烘烤0.5h后以相同工藝進行激光熔覆得到第二涂層;

將得到第二涂層的發(fā)射架主梁預(yù)熱到150-200℃,隨后將第三熔覆料覆在發(fā)射架主梁表面,厚度為1.0-1.5mm,并在保溫爐中烘烤0.5h后以相同工藝進行激光熔覆得到第三涂層。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于:碳化鎢陶瓷材料具有極高的熔點和耐高溫能力,同時其自身又具有極高的硬度,作為涂層材料可以使發(fā)射架主梁材料具備耐高溫能力,但金屬-陶瓷界面難以復(fù)合易導(dǎo)致涂層結(jié)合力不強,一直是困擾工程人員的難題,本發(fā)明通過設(shè)計與主梁材料表面相同組分的涂層基體材料,并添加碳化鎢材料,并采用多層激光熔覆,粒度逐步增大,wc比例逐步減少的復(fù)合熔覆粉進行激光熔覆,使表面形成了均勻的粒度和濃度梯度,提高了結(jié)合力和強度。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。

一種軍用發(fā)射架主梁的強化處理方法,其特征在于,包括如下步驟:

1)選擇20crmnsia作為發(fā)射架的主梁材料;

2)涂層粉制備:選擇20crmnsia,以及粒度為200-240目的wc粉,分別制備不同組分的涂層粉,包括:

首先,選擇240目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia總重量的25-30%,隨后在真空度為10-4-10-5pa下,進行真空感應(yīng)熔煉,加熱到其熔點100-150℃以上保溫5-10min,此過程伴隨電磁攪拌以使得wc粉在熔體中混合均勻,隨后熔體進入霧化室,對金屬液的出口處霧化噴嘴噴出高壓氬氣,高壓氬氣對金屬液滴進行碰撞,使其破碎成球形粉末,高壓氬氣壓力為4-6mpa,隨后經(jīng)旋流沉降進入收料管,并進行篩分后得到第一復(fù)合涂層粉料;

隨后選擇200目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia總重量的15-20%,在相同條件下制備第二復(fù)合涂層粉料;

隨后選擇140目的wc粉以及20crmnsia,wc粉占20crmnsia總重量的10-15%,在相同條件下制備第二復(fù)合涂層粉料。

3)選擇200目的第一復(fù)合涂層粉料,160目的第二復(fù)合涂層粉料,120目的第三復(fù)合涂層粉料,采用水玻璃分別與三種復(fù)合涂層粉料混合分別得到第一、第二、第三熔覆粉。

4)激光熔覆涂層,具體包括:

發(fā)射架主梁預(yù)熱到150-200℃,將第一熔覆粉敷在發(fā)射架主梁表面,厚度為0.5-1mm,采用激光器對發(fā)射架主梁表面進行逐層激光掃描加熱,融化所述第一熔覆料并使其附著在發(fā)射架主梁表面,激光器功率為2.5kw,電流為300a,激光掃描速度為3-5mm/s,光束直徑為12.2mm,熔覆過程通氬氣保護形成第一涂層。

將得到第一涂層的發(fā)射架主梁預(yù)熱到150-200℃,隨后將第二熔覆料覆在發(fā)射架主梁表面,厚度為1-1.2mm,并在保溫爐中烘烤0.5h后以相同工藝進行激光熔覆得到第二涂層;

將得到第二涂層的發(fā)射架主梁預(yù)熱到150-200℃,隨后將第三熔覆料覆在發(fā)射架主梁表面,厚度為1.0-1.5mm,并在保溫爐中烘烤0.5h后以相同工藝進行激光熔覆得到第三涂層。

以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。



技術(shù)特征:

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種軍用發(fā)射架主梁的強化處理方法,通過設(shè)計與主梁材料表面相同組分的涂層基體材料,并添加碳化鎢材料,并采用多層激光熔覆,粒度逐步增大,WC比例逐步減少的復(fù)合熔覆粉進行激光熔覆,使表面形成了均勻的粒度和濃度梯度,提高了結(jié)合力和強度。

技術(shù)研發(fā)人員:孫振田;馬飛;孫金全
受保護的技術(shù)使用者:機械科學(xué)研究總院青島分院
技術(shù)研發(fā)日:2016.12.25
技術(shù)公布日:2017.08.11
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