《江蘇交通船閘閥門主軌道鑲面板 激光熔覆工藝規(guī)程》

ICS93.140

CCSP67

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/JSJTQXXXX—XXXX

船閘平板閥門主軌道鑲面板激光熔覆

工藝規(guī)程

Codeofpracticeforlasercladdingofmaintrackpanelofshiplockflatvalve

（送審稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

江蘇省交通企業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布

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船閘平板閥門主軌道鑲面板激光熔覆工藝規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了船閘平板閥門主軌道鑲面板激光熔覆加工工藝流程及質(zhì)量檢驗(yàn)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

本文件適用于指導(dǎo)船閘平板閥門主軌道鑲面板激光熔覆加工。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文

件。

1）GB/T1804一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差

2）GB/T6402鋼鍛件超聲檢測方法

3）GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法

4）GB/T1031產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值

5）JTS257-2008水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

6）DB32T3973-2021交通船閘大修工程質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)范

3術(shù)語和定義

3.1

閥門主軌道鑲面板（）

一種用于支承閥門主滾Va輪lve往m復(fù)ai運(yùn)nt動(dòng)ra的ck可pa拆ne裝l部件，安裝在船閘平板閥門主軌道表面，與閥門主滾輪

構(gòu)成摩擦副，具有耐腐蝕和耐磨等特性。

3.2

激光熔覆（LaserCladding）

激光熔覆亦稱激光熔敷或激光包覆，是一種新的金屬材料表面改性技術(shù)。它通過在基材表面添加熔

覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝，在基層表面形成冶金結(jié)合的添料熔覆

層，以顯著改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化性能。

激光熔覆按熔覆材料的供給方式大概可分為兩大類，即預(yù)置式激光熔覆和同步式激光熔覆。本文件

采用的是同步式激光熔覆。

4一般規(guī)定

4.1主要設(shè)備激光熔覆鑲面板制作過程中采用的主要設(shè)備見表1所列（不限于）。

表2激光熔覆鑲面板主要加工設(shè)備

序號設(shè)備名稱用途

1銑床鑲面板粗加工和精加工

2激光熔覆成套設(shè)備鑲面板激光熔覆

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3烘干設(shè)備（鎳基）合金粉烘干

4溫控電加熱設(shè)備預(yù)熱熱處理

5整形機(jī)熔覆后整形

6保溫設(shè)備熔覆后保溫

7裝夾臺架鑲面板裝夾

4.2作業(yè)環(huán)境：鑲面板激光熔覆應(yīng)在室內(nèi)進(jìn)行，要求濕度≤85%，環(huán)境溫度不低于5℃，空氣流速小于2m/s。

4.3檢測儀器（見表2）：

表2激光熔覆鑲面板主要檢測儀器（不限于）

序號設(shè)備名稱用途

1硬度儀鑲面板基材及熔覆層硬度檢測

2超聲波探傷儀裂紋檢測

3游標(biāo)卡尺外形尺寸檢測

4粗糙度儀表面粗糙度檢測

5直尺、靠尺、塞尺平整度

5準(zhǔn)備工作

5.1基材準(zhǔn)備：

5.1.1按設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)備相應(yīng)的毛坯材料，并進(jìn)行熱處理。

5.1.2粗加工：尺寸宜預(yù)留加工余量（長+10mm、寬+1mm、厚+1mm）。

5.1.3去除基材熔覆表面氧化層、油漬、浮銹等，露出金屬光澤。

5.1.4檢驗(yàn)人員按相關(guān)要求檢測驗(yàn)收（參照：JTS257-2008水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、DB32T3973-2021

交通船閘大修工程質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)范）。

5.2設(shè)備準(zhǔn)備

5.2.1所需的加工、烘干、加熱、激光熔覆、裝夾、整形等設(shè)備就位。

5.2.2設(shè)備調(diào)試，保持良好技術(shù)狀況。

5.3工藝參數(shù)設(shè)定

運(yùn)用PDCA循環(huán)，通過實(shí)驗(yàn)糾偏法，確定粉末合金配比、激光功率、光斑直徑、離焦量、道間距（搭

接率）、送粉速度、掃描速度、氣壓、預(yù)熱溫度等工藝參數(shù)。

6工藝流程

6.1工藝流程圖

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見圖1。

圖1激光熔覆工藝流程圖

6.2預(yù)熱

6.2.1使用烘干機(jī)將合金粉末烘干除濕。

6.2.2將基材加溫預(yù)熱，溫度控制在90℃~110℃。

6.3裝夾

6.3.1調(diào)平裝夾臺架。

6.3.2預(yù)熱后的基材放至裝夾臺架固定，并控制水平度≤1mm/m。

6.4工件熔覆

6.4.1在送粉器中添加已烘干的合金粉末，手動(dòng)檢查調(diào)整送粉器，保證粉末連續(xù)，均勻后，再切換至自

動(dòng)模式。

6.4.2調(diào)整機(jī)械手至運(yùn)行起始位置。

6.4.3輸入已確定的激光功率、光斑直徑、離焦量、道間距（搭接率）、送粉速度、掃描速度、氣壓等

工藝參數(shù)。打開振鏡、送絲、氣閥、激光使能開關(guān)。核實(shí)數(shù)據(jù)后啟動(dòng)設(shè)備。

6.4.4開始熔覆。觀察熔層厚度、顏色，是否掛瘤、開裂。如出現(xiàn)厚度異常，及時(shí)檢查機(jī)械手運(yùn)行速度

及出粉情況；如出現(xiàn)顏色深淺變化，及時(shí)檢查激光功率及進(jìn)氣量情況；如出現(xiàn)掛瘤或裂紋，及時(shí)停止作

業(yè)并檢查各項(xiàng)參數(shù)。

6.5工件冷卻

6.5.1將工件移出裝夾臺。

6.5.2為防止熔覆層產(chǎn)生裂紋，采取保溫緩冷措施冷卻工件，保溫宜在2小時(shí)以上。

6.6整形

6.6.1檢查工件表面平整度情況，單工件平整度≤0.5mm/m。

6.6.2平整度超標(biāo)的宜用整形設(shè)備進(jìn)行處理。

6.7精加工

6.7.1利用銑削設(shè)備對熔覆部位進(jìn)行精加工。

6.7.2加工其他相關(guān)尺寸，最后加工鑲面板底面，確保鑲面板厚度滿足設(shè)計(jì)要求。

6.7.3尺寸和粗糙度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，熔覆面無熔覆紋路及其他缺陷。

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7質(zhì)量檢驗(yàn)

7.1硬度

7.1.1檢驗(yàn)方法：采用硬度儀檢測；每件測3處，每處5個(gè)點(diǎn)（如圖2）。

圖2檢測部位

7.1.2檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：每5點(diǎn)必須有4點(diǎn)合格，則該處合格；3處全合格，則該件合格。

7.1.3參照標(biāo)準(zhǔn)：GB/T230.1金屬材料洛氏硬度試驗(yàn)第1部分：試驗(yàn)方法

7.2覆層厚度

7.2.1檢驗(yàn)方法：采用成品檢測法，使用游標(biāo)卡尺量測。

7.2.2檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：檢測熔覆前基材厚度H1，檢測成品尺寸H，H與H1的差值H2即為熔覆層厚度（見圖3）。

每件檢測兩端及中間3處，每處2點(diǎn)，共檢測6點(diǎn)，5點(diǎn)合格，則該件合格。

圖3覆層厚度檢測

注：H為成型后厚度，H1為基材厚度，H2為覆層厚度

7.2.3參照標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1031產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值。

7.3裂紋檢測

7.3.1檢測方法：放大鏡；超聲波探傷儀。

7.3.2檢測標(biāo)準(zhǔn)

a）、表面裂紋采用目測法，可用放大鏡配合目測；

b）、超聲波探傷

7.3.3參照標(biāo)準(zhǔn)：GB/T6402鋼鍛件超聲檢測方法。

7.4外形尺寸檢測

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7.4.1檢測方法：游標(biāo)卡尺、高度尺、卷尺等1m鋼直尺等。

7.4.2檢測標(biāo)準(zhǔn)：長度方向用1m游標(biāo)卡尺測量，每塊測量兩次；寬度、厚度可采用游標(biāo)卡尺結(jié)合高度尺，

每件每種數(shù)據(jù)檢測2組以上。全部合格則工件合格。

7.4.3參照標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1031產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范表面結(jié)構(gòu)輪廓法表面粗糙度參數(shù)及其數(shù)值、

JTS257-2008水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、DB32T3973-2021交通船閘大修工程質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)范。

7.5平直度檢測

7.2.5.1檢測工具：1m鋼直尺、塞尺。

7.2.5.2檢測方法：采用1m鋼直尺、塞尺檢測，每塊測量兩處。所有數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)要求則合格。

7.2.5.3參照標(biāo)準(zhǔn)：GB/T