[发明专利]一种牙轮钻头齿面的激光表面熔覆处理工艺

权利要求书

1.一种牙轮钻头齿面的激光表面熔覆处理工艺，其特征是，包括如下步骤：

(1) 室温下用清洗剂对牙轮钻头齿面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净；

(2) 用着色探伤法对牙轮钻头齿面进行检验，确保待加工部位无裂纹、气孔、夹杂等缺陷； 

(3) 选用镍基合金粉末作为牙轮钻头齿面的打底层，调节送粉装置，使自动送粉头出来的合金粉末正好落在激光熔池内，调节送粉量，使合金粉末涂层的厚度达到1.5-2mm；

(4)选用高功率CO2激光器，以数控机床为工作台，用有机玻璃烧斑法选取最佳的激光模式，然后利用高功率CO2激光成套设备熔覆打底合金；

具体工艺参数如下：

聚焦镜f = 300～400mm

熔覆功率P=3000～5000W

光斑直径D=2-3mm

熔覆扫描速度V=600～1200mm/min

搭接率40~60%

(5)选用球形WC与Ni-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末作为牙轮钻头齿面的工作层，调节送粉装置，使自动送粉头出来的合金粉末正好落在激光熔池内，调节送粉量，使合金粉末涂层的厚度达到1.5-2mm；

(6)对打底层表面的工作层进行熔覆，高功率激光器熔覆球形WC与Ni-Cr-B-Si混合粉末采用两种加工方式：

1) 窄带熔覆加工

采用送粉方式喂入合金粉末，在打底层表面熔覆球形WC与Ni-Cr-B-Si混合合金粉末；

具体工艺参数如下：

熔覆功率P=2500W~3000W

光斑直径D=1.2~3mm

熔覆扫描速度V=150~250mm/min

搭接率40~60%

2) 宽带熔覆加工

采用送粉方式喂入合金粉末，在打底层表面熔覆WC与Ni-Cr-B-Si混合合金粉末；

具体工艺参数如下：

熔覆功率P=5000~7000W

光斑大小长×宽=10×1mm

熔覆扫描速度V=300~500mm/min

搭接率40~60%

(7) 熔覆后进行探伤检验，确保加工部位表面平整，无肉眼可见裂纹和气孔等。

2.根据权利要求1所述的一种牙轮钻头齿面的激光表面熔覆处理工艺，其特征是，步骤(3)中，所述镍基合金粉末包括Fe、C、Si、Cr、Ni、Mo、Nb，其化学成份按重量百分比分别为：C：0.03%、Cr：21.5%、Fe：1.4%、Mo：9%、Si：0.4%、Nb：3.8%，余量为Ni。

3.根据权利要求1所述的一种牙轮钻头齿面的激光表面熔覆处理工艺，其特征是，步骤(3)中，所述WC重量百分比大于或等于60%，Ni-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末，其化学成份包括Fe、C、Cr、Ni、Si，其化学成份按重量百分比分别为：C：0.32%、Cr：3%、Fe：3%、Si：3.7%，余量为Ni。