[发明专利]一种激光-感应复合熔覆专用合金粉末

说明书

 

技术领域

本发明属于材料科学与表面工程技术领域，特别涉及一种激光-感应复合熔覆专用合金粉末。

背景技术

激光熔覆技术是近四十年发展起来的一种先进的绿色再制造技术，它能够在低成本的基材表面制备具有组织细小且致密、结合强度高、耐磨与耐蚀、导电与导热性能的涂层，达到基材表面改性或修复的目的，以取代大量昂贵的高性能结构件。目前，激光熔覆合金涂层所用的合金粉末大多为热喷涂用合金粉末或在这些合金粉末的基础上，采用机械混粉法掺入不同比例的合金元素形成合金粉末。因此，存在以下几个方面的问题：

（1）合金元素与颗粒粒度分布不均匀，形成的激光熔覆合金涂层易产生组织偏析、气孔，导致铜合金涂层的强韧性、耐磨与耐蚀、导电与导热性能并不高；（2）激光熔覆快速加热与快速凝固的特点，使激光熔覆过程的温度梯度极大，而且制备的合金涂层与基材之间的热物理性能相差较大，导致合金涂层极易开裂，很大程度上限制了激光熔覆技术的发展与在工业领域中的广泛应用。

近年来，可以在高效率条件下，将涂层内的热应力降低到最小程度，从而制备高性能的无裂纹涂层的激光-感应复合熔覆制备技术引起了人们的广泛兴趣。但是，激光-感应复合熔覆无裂纹涂层使用的合金粉末，也通常采用热喷涂用合金粉末，虽然激光-感应复合熔覆过程中的温度梯度得到了很大程度的降低，但是热喷涂用合金粉末与基材之间热物理性能相差较大，仅能在较小的激光-感应复合熔覆加工窗口内制备少部分高性能无裂纹涂层。

发明内容

本发明的目的是提供一种激光-感应复合熔覆专用合金粉末，该专用合金粉末的化学成分为：C0.2～1%；W1.0～5.0%；Si1.5～3.5%;B0.25～2.5%；Cr10.0%～30.0；Mo3～6%； Ni10～20%；W3～8%；B0.2～1%；TiC10～30% ；余量为Fe。

本发明所述的专用合金粉末通过以下工序制备：真空高频感应熔炼--雾化--筛选--活化--水洗--干燥--化学镀镍--过滤--水洗--干燥，形成的专用合金粉末粒度为20～60μm。

与现有的技术相比，本发明提供的一种激光-感应复合熔覆专用合金粉末具有以下优点：本发明的专用合金粉末在制备过程中经过了化学镀镍处理，即在铜合金粉末外表面包覆了一层镍，形成了核--壳型结构，可以有效提高专用合金粉末在激光-感应复合熔覆过程中的抗高温氧化性能。

具体实施方式

实施例1

本发明一种激光-感应复合熔覆专用合金粉末，化学成分为：C0.2～0.8%；W2.0～5.0%；Si1.5～2.5%；B0.25～2.5%；Cr15.0%～25.0；Mo3～5%； Ni10～15%；W3～6%；B0.2～1%；TiC15～30% ；余量为Fe。本发明所述的专用合金粉末通过以下工序制备：真空高频感应熔炼--雾化--筛选--活化--水洗--干燥--化学镀镍--过滤--水洗--干燥，形成的专用合金粉末粒度为40～60μm。

实施例2

本发明一种激光-感应复合熔覆专用合金粉末，化学成分为：C0.2～1%；W1.0～5.0%；Si1.5～3.5%;B1.5～2.5%；Cr15.0%～30.0；Mo4.5～5.5%； Ni10～20%；W3～8%；B0.2～1%；TiC10～30% ；余量为Fe。本发明所述的专用合金粉末通过以下工序制备：真空高频感应熔炼--雾化--筛选--活化--水洗--干燥--化学镀镍--过滤--水洗--干燥，形成的专用合金粉末粒度为20～50μm。