[发明专利]一种激光熔覆再造工艺

说明书

本发明创造提供了一种激光熔覆再造工艺，加工前处理中包括对待修复工件表面的检测和预处理；熔覆加工中包括激光沿待修复工件坡口方向扫描，同时添加与待修复材质研制优配的粉末，将损伤缺失部位修复补平；激光扫描待修复工件表面，同步添加匹配完成的粉末，使工件表面形成强化层；加工后处理中包括复型加工及检测。本发明提供的激光熔覆再造工艺可控性好，易实现自动化控制。而熔覆层与基体均无粗大的铸造组织，熔覆层及其界面组织致密，晶体细小，无孔洞、夹杂、裂纹等缺陷，能够有效的修复工件损失，改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化等性能。

技术领域

本发明创造属于激光再制造技术领域，尤其是涉及一种激光熔覆再造工艺。

背景技术

针对汽车模具及冷轧机轧辊的磨损修复，传统方法大多是采用普通堆焊进行修复，由于这些构件大多采用高碳合金钢或铸钢，普通堆焊会给工件带来变形量较大、硬度不足、易开裂等缺点，严重影响使用精度，造成所生产的产品质量下降，同时，工件本身的使用寿命也会降低。

现有技术中，激光熔覆技术是通过激光束辐照熔覆粉末和基体，使熔覆粉末和集体表面薄层迅速熔化，并快速凝固形成冶金结合的表面涂层，以改善基体表面耐磨、耐热、耐蚀等性能。但采用常规的激光熔覆修复技术来修复上述的模具、轧辊等工件，对于待修复工件所要求的涂层硬度比较高，而高厚度、大面积的激光熔覆修复，对粉末材料选用和具体的工艺又都有很高的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中存在的缺陷，提出一种激光熔覆再造工艺。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种激光熔覆再造工艺，

I，加工前处理，包括

对待修复工件表面的检测和预处理；

II，熔覆加工，包括

激光沿待修复工件坡口方向扫描，同时添加与所需修复的基材匹配的粉末，将损伤缺失部位修复补平；

激光扫描待修复工件表面，同步添加强化粉末材料，使工件表面形成强化层；

III，加工后处理，包括

复型加工及检测。

进一步，待修复工件表面的预处理包括采用磨削的方法去除轧辊表面疲劳层，磨削后使用激光清洗设备清洗表面粘黏着的磨削液或是用酒精清除表面粘着的磨削液。

进一步，加工前处理还包括对工件的退火，使工件表面1.5mm位置的硬度下降至HRC40-HRC45。

进一步，加工前处理还包括对轧辊预热及保温，预热温度200摄氏度，保温4小时。

进一步，所添加的与所需修复的基材匹配的粉末中各成分及重量百分比为，C:0.4-0.8％,Cr:4.0-6.0％,B:1.3-1.7％,Si:2.5-3.5％,Ni:28-32％,其余为Fe。

进一步，强化粉末材料各成分及重量比是C:≤0.1％，Cr：17-19％，B：1.5-2.5％，Si：1.5-2.5％，Ni：8-10％，Mo：1-1.5％，V：0.5-1.5％，其余为Fe。

进一步，加工后处理还包括去应力退火热处理。

进一步，去应力退火热处理是在工件激光熔覆加工后，其表面温度没有下降时，采用激光淬火效应快速扫描重熔激光熔覆层，来消除表面热应力。

进一步，所述强化层做1-3层，单层厚度为0.8-1.2mm。

进一步，修补损伤部位时，激光功率P＝2000w，扫描速度V＝900mm\min，焦距F＝410mm。