[发明专利]一种高铬铸铁基耐磨复合涂层的3D打印方法及装置

权利要求书

1.一种高铬铸铁基耐磨复合涂层的3D打印方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）选取高铬铸铁作为熔覆的基体，将其表面打磨并清洗干净；

（2）配置WC-Co合金粉末，所述WC-Co合金粉末配料为（8~16）wt.%的钴粉，（84~92）wt.%的钨粉和碳粉；钨粉和碳粉的质量百分比为1：15；

（3）采用预制粉的方式将WC-Co合金粉末均匀铺在高铬铸铁基体表面；

（4）在激光熔覆平台上，将铺有WC-Co合金粉末的基体放入送粉器中，使用高功率半导体激光器对上述粉末进行激光扫描辐照，以使粉末和基体同时熔化，从而在基体表面逐层堆积形成高铬铸铁基复合涂层。

2.根据权利要求1所述的一种高铬铸铁基耐磨复合涂层的3D打印方法，其特征在于，所述高铬铸铁基复合涂层制备的工艺参数为：

最大负荷重量：30 Kg；

最大工作半径：2033 mm；

最大激光功率：3000 W；

送粉方式：同步送粉；

送粉速率：0.6 r/min；

供电电压：AC380V；

供电电流：63 A；

重复定位精度：± 0.05 mm；

激光功率为900 ~ 1900 W；

扫描速率为600 ~ 700 mm/min；

保护气体为Ar气；

按上述参数进行3D激光打印，直至所需涂层厚度。

3.根据权利要求1所述的一种高铬铸铁基耐磨复合涂层的3D打印方法，其特征在于，所述高铬铸铁基体表面用1200目砂纸打磨，并用丙酮和无水乙醇进行超声清洗。

4.根据权利要求1所述的一种高铬铸铁基耐磨复合涂层的3D打印方法，其特征在于，所述WC-Co合金中原料钨粉、碳粉和钴粉的粒径为40 ~ 150 mm，其中WC的平均晶粒尺寸为0.42 ~ 0.68 mm。

5.根据权利要求1所述的一种高铬铸铁基耐磨复合涂层的3D打印方法，其特征在于，所述预制粉厚度为1 ~ 1.5 mm。

6.根据权利要求1所述的基于3D打印技术的高铬铸铁基耐磨复合涂层的制备方法，其特征在于，所述高铬铸铁基复合涂层的磨损率为基体的0.002 ~ 0.003倍。

7.一种高铬铸铁基耐磨复合涂层的3D打印装置，其特征在于，所述装置包括机器人、YC52熔覆激光加工头、送粉器、激光器、水冷机、机器人控制柜、稳压电源、机器人滑台和熔复平台；机器人安装在机器人滑台上；机器人旁边设置有熔复平台，用于放置需涂复的工件并对工件进行熔复；所述YC52熔覆激光加工头和送粉器安装在机器人上；保护气体通过管道连接至YC52熔覆激光加工头附近；激光器连接YC52熔覆激光加工头；水冷机的冷却水通过管道连接至YC52熔覆激光加工头内部对其进行冷却；控制柜内安装有PLC300控制器；PLC300控制器对送粉器的送粉速率、激光器的输出功率和扫描速率进行控制，对保护气体、水冷机进行控制；3D打印所需的WC-Co合金粉末预先充填在送粉器中。