液压支架活柱、中缸Fe基熔覆层制备的主要流程：清洗→激光熔覆→车削熔覆层→抛光熔覆层→质检→成品。针对旧的液压支架活柱、中缸，在上述流程开始之前增加车削疲劳层的过程。
二、Fe基激光熔覆层腐蚀失效分析
在实际使用过程中，由于激光熔覆Fe基粉末成分选用不合理、激光熔覆工艺参数不匹配等原因，液压支架活柱、中缸表面的Fe基激光熔覆层难免会出现腐蚀失效的现象，通常采用的腐蚀失效分析方法有外观形貌分析、化学成分分析、显微组织分析、盐雾腐蚀试验分析。观察液压支架活柱、中缸表面的Fe基熔覆层，当出现明显的点蚀、铁锈、腐蚀坑等缺陷时，表明Fe基熔覆层已经腐蚀失效。液压支架中缸表面Fe基激光熔覆层腐蚀失效与未腐蚀表面形貌对比。
采用手持式X射线荧光光谱仪对激光熔覆后的Fe基激光熔覆层进行化学成分分析。
由图2可知，手持式X射线荧光光谱仪可以直接测出Fe基熔覆层的Cr含量。由于液压支架活柱、中缸所处矿井环境大多含有腐蚀介质，因此为了提升液压支架的使用性能，其活柱、中缸可以采用激光熔覆技术制备一层Fe基熔覆层，而要保证熔覆层的耐蚀性要求，熔覆层必须含有足够多的Cr，故激光熔覆时所用的激光熔覆材料为高Cr不锈钢Fe基自熔性粉末。然而，激光熔覆过程中熔覆层显微组织晶界处会析出碳化铬，当Cr含量不足时，会出现贫铬区，而贫铬区往往优先发生腐蚀，并且贫铬区的Cr含量相比未腐蚀区域偏低。因此，采用手持式X射线荧光光谱仪检测液压支架活柱、中缸表面Fe基熔覆层Cr含量，通过对比不同区域位置的Cr含量，初步判断Fe基熔覆层腐蚀失效的原因。Fe基激光熔覆层腐蚀失效的一个重要原因是工艺匹配不合理，要确定腐蚀失效是否由工艺原因引起，需要对Fe基熔覆层进行组织分析。首先制备Fe基激光熔覆层金相观察试样，主要流程为取样→磨样→抛光→腐蚀，然后采用金相显微镜对金相组织进行观察。Fe基激光熔覆层显微组织对比。
由图3可知，Fe基熔覆层显微组织主要包括平面晶、树枝晶。在熔覆层底部与界面结合处，温度梯度（G）与凝固速度（R）的比值G/R大，组织以平面晶方式外延生长，而在熔覆层内部，主要为树枝晶。激光熔覆工艺匹配是否合理，对Fe基熔覆层的显微组织有着显著的影响。当激光熔覆工艺匹配合理时，Fe基熔覆层显微组织主要由平面晶与枝晶尺寸较小、分布相对均匀的树枝晶组成；当激光熔覆工艺匹配不合理时，Fe基熔覆层显微组织主要由平面晶与大小不一的树枝晶组成，由于晶界处易产生偏析，并且晶界处的电位一般低于晶粒内部，发生微电池反应，加速腐蚀的发生，因此会直接影响Fe基熔覆层的组织形貌，降低熔覆层的耐蚀性，在使用过程中更易失效。
Fe基熔覆层的失效分析可以采用盐雾腐蚀试验来判断。制备Fe基熔覆层盐雾腐蚀试验样块，按照《人造气氛腐蚀试验盐雾试验GB/T10125—2012》规定进行盐雾试验。不同Fe基熔覆层48h盐雾腐蚀试验结果对比。 相同试验条件下，Fe基熔覆层表面出现明显的锈蚀点，而图4b中Fe基熔覆层表面状况良好，未见锈蚀现象，这表明图4a中的Fe基熔覆层耐蚀性较差，在使用过程中更易发生失效现象。
三、减少Fe基激光熔覆层腐蚀失效的措施
结合失效分析的结果，减少Fe基激光熔覆层腐蚀失效的措施主要有以下几种：理论和实践表明，激光熔覆粉末成分直接影响了熔覆层的耐蚀性。因此，要综合考虑工件表面的性能要求、环境条件和使用工况等因素，选用恰当的熔覆粉末材料。相同的粉末类型，激光熔覆工艺参数不同，所得的熔覆层耐蚀性也不同。激光功率、熔覆速度、熔覆搭接量、送粉量及保护气流量等工艺参数，会影响激光熔覆层的显微组织形貌，进而影响熔覆层的耐蚀性。通过合理匹配各工艺参数，可获得组织细密、均匀的熔覆层，减少Fe基激光熔覆层腐蚀失效的发生倾向。在激光熔覆过程中，通过电磁搅拌、超声振动等方法，改善激光熔池内的对流运动，将树枝晶打碎，从而细化熔覆层组织，减少偏析和疏松，有助于抑制气孔和裂纹等缺陷的产生。由于Fe基熔覆层的腐蚀失效大多起源于气孔、裂纹处，因此减少气孔、裂纹的产生能够有效地减少Fe基熔覆层的腐蚀失效。在Fe基激光熔覆层制备过程中，要加强全过程的管理，例如，激光熔覆之前，严格按照激光熔覆粉末烘干规程进行烘干，待熔覆工件要进行*清洗，以减少Fe基熔覆层气孔的产生；激光熔覆时发现熔覆层缺陷要及时进行修补等。
泰立仪器提供：涂层测厚仪 超声波测厚仪 超声波硬度计 金属材料分析仪
电子邮箱：
公司地址：深圳市龙岗区龙翔大道9009号珠江广场A2栋13D
