專利名稱：：精密噴射成形-逐層碾壓修復和制造工藝及其設備的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種精密噴射成形-逐層碾壓修復和制造工藝及其設備。
背景技術：
：很多機械零件因為少量局部磨損就致使整個零部件報廢，例如鐵路車輪、冶金軋輥、重大轉軸，等等。以鐵路車輪為例，因其在運行中因受軌道摩擦，制動摩擦等因素會出現磨損。鐵路車輛在全球仍是主要的客貨運輸工具，世界上每年因磨損報廢的車輪以千萬只計，目前尚無實用的辦法修復。重新制作車輪要消耗大量的人力和物資資源，包括能源等自然資源和運輸能力。噴射成形可在金屬基底上高速地包覆或鍍覆上一層金屬，但這種覆層一般有0.5-2%的孔隙度，難以滿足車輪機械性能要求。如果將廢舊車輪覆層后再進行整體碾壓或其它熱壓加工，則會損壞車輪不需修復部位的形狀和尺寸精度，同時造成較大的能源和其它加工成本的浪費。目前也有用金屬熱噴涂工藝修復工件的方法，但其金屬覆層與原工件基底的結合差、金屬覆層中的孔隙度在5%以上，加之單只噴嘴的金屬噴覆效率低(僅100克/分鐘數量級)，大面積噴涂會產生過大的熱應力，因而不能用于高負載下工作的大型金屬零件的修復。綜上所述，本領域缺乏一種應用噴射成形高速金屬覆層和熱碾壓技術對磨損金屬零件進行高質量修復和制造具有多功能層復合金屬零件的工藝和設備。為此，本領域迫切需要一種能解決上述各金屬覆層工藝的問題并實現高負載下工作的大型金屬零件的高效率修復和功能多層零件的制造，使其金屬覆層致密，機械性能接近甚至超過基底的機械性能。
發明內容本發明的第一目的在于獲得一種能實現高負載下工作的大型金屬零件的高效率修復和功能多層零件的制造的方法。本發明的第二目的在于獲得一種能實現高負載下工作的大型金屬零件的高效率修復和功能多層零件的制造的設備。本發明的第一方面提供一種精密噴射成形-逐層碾壓修復或制造方法，用于在待覆層工件表明進行快速致密的金屬覆層的修復和再制造，所述方法包括如下步驟所述待覆層工件表面進行清理和/或加工；所述待覆層工件表面在惰性氣體保護下感應加熱；金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在所述待覆層工件表面上得到覆層金屬，同時對所述覆層金屬逐層碾壓使其致密；對金屬覆層后的工件機械加工和熱處理，得到精密噴射成形-逐層碾壓修復或制造的工件。在本發明的一個具體實施方式中，待覆層工件表面在惰性氣體保護下感應加熱時，所述待修復表面的溫度達到待覆層工件熔點的5095%。在本發明的一個具體實施方式中，所述金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在待覆層工件表面上時，所述高壓惰性氣體的壓力為215大氣壓。在本發明的一個具體實施方式中，所述金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在待覆層工件表面上時，所述金屬液的流速為10—100公斤/分鐘。在本發明的一個具體實施方式中，在對覆層金屬逐層碾壓使其致密時，碾壓壓力在10公斤100噸之間。在本發明的一個具體實施方式中，所述待覆層工件的旋轉速度為10300轉/分鐘之間，或往復速度為101000毫米/秒之間。在本發明的一個具體實施方式中，所述待覆層工件選自磨損零件或復合結構零件。在本發明的第二方面提供一種精密噴射成形-逐層碾壓修復和制造設備，用于待覆層工件(l)的噴射成形、以及逐層碾壓修復或制造，所述設備由下列機構或功能部件組成一噴射單元(100)，所述噴射單元(100)包括一金屬液熔煉制備或供給裝置(5);所述金屬液熔煉制備或供給裝置(5)提供金屬液(7);一位于所述金屬液熔煉制備或供給裝置(5)的下游的惰性氣體霧化噴射裝置(8);所述惰性氣體霧化噴射裝置(8)使得所述金屬液(7)霧化噴射到所述待覆層工件(1)上形成金屬覆層(10);—逐層碾壓修復和制造單元(200)，所述逐層碾壓修復和制造單元(200)包括一位于所述待覆層工件(1)周圍并對所述待覆層工件(1)表面預熱的加熱裝置(3);一位于所述金屬覆層(10)—側并對所述金屬覆層(10)進行逐層碾壓的逐層碾壓裝置(ll);一容納所述待覆層工件(1)的移動機械操作裝置(4)，所述移動機械操作裝置(4)使得所述待覆層工件(1)的位置相對于金屬液(7)和所述逐層碾壓裝置(ll)移動；—連接所述逐層碾壓裝置(11)的金屬覆層厚度檢測控制機構(12)，以使所述金屬覆層(10)達到預定厚度時能及時停止所述金屬液(7)的供給或噴覆。優選地，所述逐層碾壓裝置(ll)為液壓或氣動控制式的碾壓裝置。優選地，所述逐層碾壓裝置(ll)由一只或多只碾輪組成。優選地，所述逐層碾壓裝置(ll)中的碾輪為圓柱形或曲線回轉體。優選地，所述碾輪的周圍設置內部或外部循環冷卻系統。優選地，所述加熱裝置(3)采用感應加熱器。優選地，所述金屬液熔煉制備和供給裝置(5)選自熔爐、保溫爐、澆包或中間包。優選地，所述金屬覆層厚度檢測控制機構(12)通過位移傳感器與逐層碾壓裝置(ll)合為一體。在本發明的一個具體實施方式中，所述惰性氣體霧化噴射裝置(8)由金屬液導流管、鄰近所述金屬液導流管的一個或多個惰性氣體噴嘴組成。在本發明的一個具體實施方式中，所述待覆層工件選自磨損零件或復合結構零件。圖1為實施例2的本發明的精密噴射成形-逐層碾壓修復和制造設備的示意圖。圖2為實施例1的本發明的精密噴射成形-逐層碾壓修復和制造方法得到的零件的示意圖。具體實施例方式本發明旨在提供一種可靠、技術經濟性優越的磨損零件的修復或再制造方法和設備，它是通過液態金屬噴射成形和逐層碾壓工藝實現的，從而解決現有各金屬覆層工藝方法的問題與不足。在此基礎上完成了本發明。本發明的構思如下利用噴射成形金屬射流剛沉積到待修復零件時接近熔點的高溫和極好的流變性進行小壓力逐層碾壓，從而獲得致密的金屬覆層，又不致明顯破壞待覆層零件其它部位的形狀和尺寸精度。以下對本發明的各個方面進行詳述精密噴射成形-逐層碾壓修復或制造方法
技術領域：
：本發明的一種精密噴射成形-逐層碾壓修復或制造方法，用于在待覆層工件表明進行快速致密的金屬覆層的修復和再制造，所述方法包括如下步驟所述待覆層工件表面進行清理和/或加工；所述待覆層工件表面在惰性氣體保護下感應加熱；金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在所述待覆層工件表面上得到覆層金屬，同時對所述覆層金屬逐層碾壓使其致密；對金屬覆層后的工件機械加工和熱處理，得到精密噴射成形-逐層碾壓修復或制造的工件。本發明的待覆層工件表面的清理和/或加工工藝可以采用本領域傳統的清理和/或加工工藝，只要對本發明的發明目的不產生影響即可。具體的例子包括但不限于去污清洗、噴丸或噴砂處理、機械加工等。在本發明的一個具體實施方式中，待覆層工件表面在惰性氣體保護下感應加熱時，所述待修復表面的溫度達到待覆層工件熔點的5095%。具體地，所述覆層金屬可以是與待覆層零件一致的純金屬或合金，也可根據需要噴覆不同的金屬材料以實現各種使用功能。在本發明的一個具體實施方式中，所述金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在待覆層工件表面上，所述高壓惰性氣體的壓力為215大氣壓。具體地，待覆層的零件可以是單只，也可以為多只零件同時接受覆層。具體地，惰性氣體的種類一般與感應加熱所用的一致，對鋼鐵零件一般采用氮氣。在本發明的一個具體實施方式中，金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在待覆層工件表面上，所述單個噴射裝置的金屬液的流速為10—100公斤/分鐘。此處所指的金屬液的流速是單個噴射裝置的金屬液的流速。本領域技術人員可以理解采用多個噴射裝置金屬液的流速為各個單個噴射裝置中流速的組合。在本發明的一個具體實施方式中，在同時對覆層金屬逐層碾壓使其致密時，碾壓壓力大小為2002000公斤之間。該壓力大小為單個碾輪的壓力。本領域技術人員可以理解采用多個碾輪時為各個單個碾輪的壓力的組合。在本發明的一個具體實施方式中，所述待覆層工件的旋裝速度為20100轉/分鐘之間，或往復速度為20100毫米/秒之間。在本發明的一個具體實施方式中，所述待覆層工件選自磨損零件或復合結構零件。具體地，包括待覆層的零件與霧化金屬液射流和碾壓機構之間有相對旋轉、往復等相對運動，從而使覆層金屬均勻、快速、逐層地覆蓋在待覆層的零件表面。零件的待覆層表面一般為回轉體，但也可為非回轉對稱表面。具體地，本發明的噴射成形-逐層碾壓工藝不但能用于磨損零件的修復，還能作為特殊金屬零件的制造工藝，特別是具有不同功能材料的復合結構的零件制造。精密噴射成形-逐層碾壓修復和制造設備本發明一種精密噴射成形-逐層碾壓修復和制造設備，用于待覆層工件(l)的噴射成形、以及逐層碾壓修復或制造，所述設備由下列機構或功能部件組成一噴射單元(100)，所述噴射單元(100)包括一金屬液熔煉制備或供給裝置(5);所述金屬液熔煉制備或供給裝置(5)提供金屬液(7);一位于所述金屬液熔煉制備或供給裝置(5)的下游的惰性氣體霧化噴射裝置(8);所述惰性氣體霧化噴射裝置(8)使得其中的金屬液(7)霧化噴射到所述待覆層工件(1)上形成金屬覆層(10);一逐層碾壓修復和制造單元(200)，所述逐層碾壓修復和制造單元(200)包括一位于所述待覆層工件(1)周圍并對所述待覆層工件(1)表面預熱的加熱裝置(3);—位于所述金屬覆層(10)—側并對所述金屬覆層(10)進行逐層碾壓的逐層碾壓裝置(ll);一容納所述待覆層工件(1)的移動機械操作裝置(4)，所述移動機械操作裝置(4)使得所述待覆層工件(1)的位置相對于金屬液(7)和所述逐層碾壓裝置(11)移動；一連接所述逐層碾壓裝置(ll)的金屬覆層厚度檢測控制機構(12)，以使所述金屬覆層(10)達到預定厚度時能及時停止所述金屬液(7)的供給或噴覆。噴射單元(100)中，所述金屬液熔煉制備和供給裝置(5)可以采用本領域常用的設備，只要提供金屬液且不對本發明的目的產生限制即可。在本發明的一個具體實施方式中，所述金屬液熔煉制備和供給裝置(5)選自熔爐、保溫爐、澆包或中間包。所述金屬液可以是純金屬或合金。所述金屬液可以與待覆層工件的材料一致，也可以根據需要與待覆層工件不同而得到復合材料工件。噴射單元(100)中，所述惰性氣體霧化噴射裝置可以采用本領域傳統的惰性氣體霧化噴射裝置，只要不對本發明的發明目的產生限制即可。在本發明的一個具體實施方式中，所述惰性氣體霧化噴射裝置(8)由金屬液導流管和惰性氣體噴嘴組成。所述惰性氣體噴嘴的個數可以根據需要設置為一個或多個。惰性氣體噴嘴的設置位置沒有具體限制，只要能對金屬液導流管中的金屬液進行霧化噴射即可。若單個惰性氣體霧化噴射裝置內具有多個惰性氣體噴嘴，則噴嘴的分布和位向可以根據需要而定，可以是固定的，也可以是移動式的。具體地，用耐火材料制成的金屬液導流管和一般用金屬或陶瓷制成的惰性氣體噴嘴組成。所述耐火材料、金屬、陶瓷均可以采用本領域常用的材質，只要不對本發明的發明目的產生限制即可。具體地，所述惰性氣體的種類沒有具體限制，只要不對本發明的目的產生限制即可。具體地例如與逐層碾壓修復和制造單元(200)中的加熱裝置所用的一致。通常，處理鋼鐵零件時一般采用氮氣。所述惰性氣體霧化噴射裝置的個數不受限制，可以根據情況采用一個或多個霧化噴射裝置。在本發明的一個具體實施方式中，所述惰性氣體霧化噴射裝置(8)的個數為兩個或兩個以上。具體地，可以有多組惰性氣體霧化噴射裝置(也即金屬液霧化噴射裝置)同時工作，其分布和位向可根據待修復零件的形狀和尺寸而異，它們可以是固定的，也可以為能運動的。更具體地，所述惰性氣體霧化噴射裝置(8)的上游還可以連接惰性氣體的制備或供應裝置。所述惰性氣體的制備或供應裝置沒有具體限制，可以采用本領域傳統的惰性氣體的制備或供應裝置。更具體地，所述惰性氣體的制備或供應裝置包括各種空氣分離設備、管道輸送裝置、或液態氣體供應裝置。逐層碾壓修復和制造單元(200)中，所述待覆層工件(1)周圍設置對所述待覆層工件(1)表面預熱的加熱裝置(3)。在本發明的一個具體實施方式中，所述加熱裝置(3)采用感應加熱器。熱器，具體地，所述感應加熱器的例子包括但不限于固定在噴射室中的感應加熱器，或者為主動型的感應加熱器。逐層碾壓修復和制造單元(200)中，在本發明的一個具體實施方式中，所述逐層碾壓裝置(11)由一只或多只碾輪組成。優選地，所述碾輪為圓柱形或曲線回轉體。優選地，所述碾輪的周圍還設置內部或外部循環冷卻系統，所述內部或外部循環冷卻系統的冷卻介質可以采用本領域傳統的冷卻介質，具體地例如可以是水或其它流體。在本發明的一個具體實施方式中，所述逐層碾壓裝置(11)為液壓或氣動控制的碾壓裝置。優選地，所述碾壓裝置可根據覆層金屬的特性和其基底零件結構來調節壓力，以使金屬覆層得以充分壓實，又不致破壞零件其它部位的形狀尺寸精度。在本發明的一個具體實施方式中，在同時對覆層金屬逐層碾壓使其致密時，碾壓壓力大小為2002000公斤之間。逐層碾壓修復和制造單元(200)中，優選地所述金屬覆層厚度檢測控制機構(12)通過位移傳感器與逐層碾壓裝置(11)合為一體。逐層碾壓修復和制造單元(200)中，還設置容納所述待覆層工件(1)的移動機械操作裝置(4)，所述移動機械操作裝置(4)使得所述待覆層工件(1)的位置相對于金屬液(7)和所述逐層碾壓裝置(11)移動。所述移動機械操作裝置(4)可以采用本領域傳統的移動機械操作裝置的結構，只要其能夠控制所述待覆層工件的位置相對于金屬液(例如霧化噴射形態的金屬液)和所述逐層碾壓裝置變動即可。具體地例如，所述移動機械操作裝置(4)控制所述待覆層工件與金屬液和所述逐層碾壓裝置之間進行相對旋轉、往復等相對運動，從而使得覆層金屬均勻、快速、逐層地覆蓋在待覆層工件的表面。所述待覆層工件可以是磨損零件或復合結構零件。所述待覆層工件的個數沒有限制，例如可以是一個或多個工件同時接受覆層。所述待覆層工件的表面可以是回轉體，也可以是非回轉體對稱表面。所述噴射單元(100)和逐層碾壓修復和制造單元(200)的外部可以設置容器。具體地例如一個能建立惰性氣體保護氣氛的噴射室。發明效果(1)磨損件的修復節約自然資源、節能、環保，并大大降低制造成本。本發明還提高金屬零件的生產效率和使用性能。(2)本發明能實現高負載下工作的大型金屬零件的高效率修復和功能多層零件的制造，使其金屬覆層致密，機械性能接近甚至超過基底的機械性能本發明的其他方面由于本文的公開內容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。本發明不限于上述細節的描述，任何不偏離本發明實質精神的變化或修飾都將包括在本發明范疇之中以下結合具體實施例，進一步闡明本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，通常按照常規條件，或按照制造廠商所建議的條件。比例和百分比基于重量，除非特別說明。除非另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員所熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用于本發明方法中。實施例l對如圖2所示的138毫米寬的輪圈l進行噴射覆層、碾壓，制得金屬覆層IO的試樣。最后得到兩只樣件試樣1-4和試樣2-4。其輪圈和覆層金屬都是標準的鐵路車輪用鋼，其成份如表l所示。另對同樣的輪圈僅進行噴射覆層，不碾壓，制得另外一只樣件對比試樣1-1，以比較本發明的優越性。試樣1-4和試樣2-4的制備方法具體如下所述輪圈1表面進行清理加工；其表面在惰性氣體(氮氣)保護下感應加熱，表面加熱溫度控制為1200。C;金屬液由高壓惰性氣體(10大氣壓)霧化并噴射沉積在所述待覆層工件表面上得到覆層金屬，同時對所述覆層金屬逐層碾壓使其致密；金屬液流速控制在30-35公斤/分鐘，碾壓壓力控制在500士50公斤。得到試樣1-4和試樣2-4。對比試樣1-1的制備方法與試樣l-4和試樣2-4相同，不同之處在于不包括碾壓步驟。表l.車輪鋼的鋼號和化學成分<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>對上述各試樣按鐵道部碾鋼車輪標準TB/T2817進行調質熱處理和硬度檢測，并按圖2所示的部位A(抗拉試棒取樣位置)切取抗拉強度試棒進行拉伸試驗、與其標準機械性能比較，其結果見表2。結果表明，用本發明的方法制得的試樣1-4和2-4能滿足碾鋼車輪標準(注2-4的抗拉強度略低于標準值是因為熱處理的硬度偏低，并非材料內在質量有問題)，而僅做噴射覆層的對比試樣l-l不能達到要求。如圖2所示，抗拉試棒的測試段橫跨噴射覆層與基底模擬件的界面，表明這些拉伸試驗的結果也代表其界面的最低強度噴射覆層與被覆層輪圈有可靠的結合。表2，車輪鋼噴射覆層經碾壓和未經碾壓的機械性能與相關標準值對比<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實施例2圖1是本發明工藝和設備的示意圖。以一對鐵路車輪1的修復為例，它們因外圓磨損而報廢。設備中設有噴射室2，噴射室2的上部設置噴射單元100，所述噴射單元100包括金屬液熔煉制備或供給裝置5;所述金屬液熔煉制備或供給裝置5提供金屬液7;金屬液熔煉制備或供給裝置5的下游設置惰性氣體霧化噴射裝置8;所述惰性氣體霧化噴射裝置8使得其中的金屬液7霧化噴射到所述待覆層工件(也即車輪)l上形成金屬覆層10。噴射室2的下部設置設有逐層碾壓修復和制造單元200，包括位于所述待覆層工件1周圍并對所述待覆層工件1表面預熱的加熱裝置3;位于所述金屬覆層10—側并對所述金屬覆層10進行逐層碾壓的逐層碾壓裝置11;容納所述待覆層工件1的移動機械操作裝置4，所述移動機械操作裝置4使得所述待覆層工件1的位置相對于金屬液7和所述逐層碾壓裝置11移動；連接所述逐層碾壓裝置11的金屬覆層厚度檢測控制機構12，以使所述金屬覆層10達到預定厚度時能及時停止所述金屬液7的供給或噴覆。詳述如下如圖1所示，噴射室2上部開孔放置金屬液熔煉制備或供給裝置5，所述金屬液熔煉制備或供給裝置5可以是熔煉爐或中間包。噴射室2的兩側開孔設置移動機械操作裝置4a和移動機械操作裝置4b。噴射室2的下部的一側設置尾氣出口14。噴射成形中產生的惰性氣體通過尾氣出口14進入除塵系統(圖中未示)，然后排空或回收。噴射室2的下部的另一側設置開孔使得厚度檢測控制機構12(也即操作傳感機構)通過。又如圖1所示，車輪1置于噴射室2，由加熱裝置3對其表面進行預熱。安裝在移動機械操作裝置4上。感應加熱器3可固定在噴射室2中，待修復車輪l由操作系統4a推進到其中加熱。感應加熱器3也可是能運動的，讓車輪1停留在噴嘴8下方的噴射成形位置而在操作系統4b驅動下能主動包套到車輪1待修復表面。在此加熱過程中，車輪1由操作系統4a驅動以適當速度(例如20-200轉/分鐘的速度)旋轉，以使加熱均勻并減少其形變。移動機械操作裝置4為操作系統4a、操作系統4b或二者組合。所述待覆層工件的旋轉速度為10300轉/分鐘之間，或往復速度為101000毫米/秒之間。金屬液熔煉制備或供給裝置5(熔煉爐或澆包)向設置在噴射室2的上部開孔的中間包6中注入金屬液7。中間包6的底部設置開孔，使得所述金屬液7通過開孔進入噴射室，與所述惰性氣體霧化噴射裝置8接觸后，金屬液7霧化噴射到車輪1上。碾輪11對金屬覆層10的壓力由操作傳感機構12來控制，它同時是金屬覆層IO厚度的檢測器，以保證達到預定覆層厚度時停止噴射。待修復表面的端面根據需要設有一擋板13，以幫助端面部位噴射覆層的建立和對不需覆層部位的防護。本發明的修復工藝過程如下首先將待修復表面進行處理，可包括去污清洗、噴丸或噴砂處理、機械加工等。將待修復零件l置于圖l所示的噴射室2中，在惰性氣體保護下通過感應器3對待修復表面快速加熱，其加熱速度可通過感應器的功率、形狀和工作頻率來調節，以使待修復表面盡快達到適當的溫度(一般為待修復零件金屬熔點的50%-95%，此處熔點為1493。C)，而其它部位例如其內孔和軸輻的溫度保持在較低溫度以維持其形狀和尺寸精度。感應加熱器3可固定在噴射室2中，待修復車輪1由操作系統4a推進到其中加熱。感應加熱器3也可是能運動的，讓車輪l停留在噴嘴8下方的噴射成形位置而在操作系統4b驅動下能主動包套到車輪1待修復表面。在此加熱過程中，車輪1由操作系統4a驅動以適當速度(例如20-200轉/分鐘的速度)旋轉，以使加熱均勻并減少其形變。當待修復表面達到適當的溫度后，車輪1進入噴射成形位置接受霧化金屬的噴射覆層。這時熔煉爐或澆包5向中間包6中注入金屬液7。金屬液從中間包6底部注孔進入噴射室2后即被高壓(2-15大氣壓)惰性氣噴嘴8霧化成金屬液-霧射流9噴射至車輪1的待修復面沉積形成金屬覆層10。這時車輪1在霧化金屬射流下以設定的速度(例如20-100轉/分鐘，30-80毫米/秒)進行旋轉和往復運動以使其各待修復部位獲得所需的覆層厚度。單個噴射裝置的金屬流速為10-100公斤/分鐘(例如為50-70公斤/分鐘)，這是由中間包6底部注孔的直徑和噴嘴8的尺寸等因素來控制的。根據待修復零件形狀和尺寸特點，本工藝還可采用多組噴嘴完成噴射覆層過程。在上述金屬的噴射覆層過程中，碾輪11對高溫覆層金屬進行逐層碾壓。因剛沉積的金屬覆層溫度接近熔點，具有較好的流變性，碾輪11對金屬覆層10的壓力或壓強可以很小(例如為i-io噸)即可使金屬覆層壓實，其壓力又不致破壞車輪1非修復部位的形狀和尺寸精度。碾輪11對金屬覆層10的壓力由操作傳感機構12來控制，它同時是金屬覆層IO厚度的檢測器，以保證達到預定覆層厚度時停止噴射。待修復表面的端面根據需要設有一擋板13，以幫助端面部位噴射覆層的建立和對不需覆層部位的防護。噴射成形所用的惰性氣體通過尾氣出口14進入除塵系統，然后排空或回收。經上述工藝金屬覆層-逐層碾壓過的一對車輪經機械分開，再經過常規機械加工和必要的熱處理即成為實施例1的試樣1-4和試樣2-4。在本發明提及的所有文獻都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻被單獨引用作為參考那樣。此外應理解，在閱讀了本發明的上述講授內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。權利要求1、一種精密噴射成形-逐層碾壓修復或制造方法，用于在待覆層工件表面進行快速致密的金屬覆層的修復和再制造，其特征在于，所述方法包括如下步驟所述待覆層工件表面進行清理和/或加工；所述待覆層工件表面在惰性氣體保護下感應加熱；金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在所述待覆層工件表面上得到覆層金屬，同時對所述覆層金屬逐層碾壓使其致密；對金屬覆層后的工件機械加工和熱處理，得到精密噴射成形-逐層碾壓修復或制造的工件。2.如權利要求l所述的方法，其特征在于，待覆層工件表面在惰性氣體保護下感應加熱時，所述待修復表面的溫度達到待覆層工件熔點的5095%。3.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在待覆層工件表面上時，所述高壓惰性氣體的壓力為215大氣壓。4.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在待覆層工件表面上時，所述金屬液的流速為10—100公斤/分鐘。5.如權利要求l所述的方法，其特征在于，在對覆層金屬逐層碾壓使其致密時，碾壓壓力在IO公斤100噸之間。6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述待覆層工件的旋轉速度為10300轉/分鐘之間，或往復速度為101000毫米/秒之間。7.如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述待覆層工件選自磨損零件或復合結構零件。8.—種精密噴射成形-逐層碾壓修復和制造設備，用于待覆層工件(l)的噴射成形、以及逐層碾壓修復或制造，其特征在于，所述設備由下列機構或功能部件組成一噴射單元(100)，所述噴射單元(100)包括一金屬液熔煉制備或供給裝置(5);所述金屬液熔煉制備或供給裝置(5)提供金屬液(7);一位于所述金屬液熔煉制備或供給裝置(5)的下游的惰性氣體霧化噴射裝置(8);所述惰性氣體霧化噴射裝置(8)使得所述金屬液(7)霧化噴射到所述待覆層工件(1)上形成金屬覆層(10);一逐層碾壓修復和制造單元(200)，所述逐層碾壓修復和制造單元(200)包括一位于所述待覆層工件(1)周圍并對所述待覆層工件(1)表面預熱的加熱裝置(3);一位于所述金屬覆層(10)—側并對所述金屬覆層(10)進行逐層碾壓的逐層碾壓裝置(ll);一容納所述待覆層工件(1)的移動機械操作裝置(4)，所述移動機械操作裝置(4)使得所述待覆層工件(1)的位置相對于金屬液(7)和所述逐層碾壓裝置(11)移動；一連接所述逐層碾壓裝置(11)的金屬覆層厚度檢測控制機構(12)，以使所述金屬覆層(10)達到預定厚度時能及時停止所述金屬液(7)的供給或噴覆。9、如權利要求1所述的設備，其特征在于，所述惰性氣體霧化噴射裝置(8)由金屬液導流管、鄰近所述金屬液導流管的一個或多個惰性氣體噴嘴組成。10、如權利要求9所述的設備，其特征在于，所述待覆層工件選自磨損零件或復合結構零件。全文摘要本發明提供一種精密噴射成形-逐層碾壓修復或制造方法，用于在待覆層工件表面進行快速致密的金屬覆層的修復和再制造，所述方法包括如下步驟所述待覆層工件表面進行清理和/或加工；所述待覆層工件表面在惰性氣體保護下感應加熱；金屬液由高壓惰性氣體霧化并噴射沉積在所述待覆層工件表面上得到覆層金屬，同時對所述覆層金屬逐層碾壓使其致密；對金屬覆層后的工件機械加工和熱處理，得到精密噴射成形-逐層碾壓修復或制造的工件。本發明還提供精密噴射成形-逐層碾壓修復和制造設備。文檔編號B22F3/115GK101549404SQ200810035380公開日2009年10月7日申請日期2008年3月31日優先權日2008年3月31日發明者楊云峰申請人:楊云峰