[发明专利]激光制造与再制造结晶器铜板用复合粉末材料及其制造方法

权利要求书

1.一种激光制造与再制造结晶器铜板用复合粉末材料，其特征在于：包括过渡层粉末材料、防腐功能层粉末材料和防腐耐磨功能层粉末材料；其中：

所述过渡层粉末材料，由以下组分按质量百分比组成：Al：5-10%、Cr：0.5-1.5%、P:0.01-0.3%、Ni：余量；

所述防腐功能层粉末材料，由以下组分按质量百分比组成：C：0.2-1.0%、Cr：15-20%、Mo：5-10%、Si：0.1-0.5%、Nb：2-4%、Al：0.2-0.8%，Ni：余量；

所述防腐耐磨功能层粉末材料，由以下组分按质量百分比组成：C：0.02-0.20%、Cr：20-26%、Mo：5-9%、Si：0.1-0.5%、Ni：5.0-10.0%、Fe：1.0-3.0%、W：2.0-4.0%、Co：余量及其他不可避免的杂质元素。

2.一种激光制造与再制造结晶器复合铜板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：废弃结晶器铜板预处理，在铜板整个工作面熔覆权利要求1所述的过渡层粉末材料，然后在整个过渡层表面熔覆权利要求1所述防腐功能层粉末材料，最后在距铜板下口或连铸坯出口边缘1/3~1/2区域熔覆权利要求1所述防腐耐磨功能层粉末材料。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述熔覆过渡层粉末材料的熔覆工艺为：功率密度：358~720W/mm²，焦距300~400mm，扫描速度：1500~2000mm/min，单层熔覆厚度：0.5-1.0mm，搭接率：30%~40%，保护气氛：氩气大于15L/min，纯度99.99%。

4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述熔覆防腐功能层粉末材料的熔覆工艺为：功率密度：150~425W/mm²，焦距300~400mm，扫描速度：800~1500mm/min，单层熔覆厚度：0.5-2.0mm，搭接率：50%~60%，保护气氛：氩气大于15L/min，纯度99.99%。

5.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述熔覆防腐耐磨功能层粉末材料的熔覆工艺为：功率密度：150~425W/mm²，焦距300~400mm，扫描速度：800~1500mm/min，单层熔覆厚度：1.0-2.0mm，搭接率：50%~60%，保护气氛：氩气大于15L/min，纯度99.99%。

6.一种激光制造与再制造结晶器复合铜板的制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）废弃结晶器铜板预处理

去除铜板表面疲劳层，根据激光制造与再制造结晶器铜板最终成品设计的熔覆层厚度对铜板工作面进行加工，去除铜板表面水、油污染物；

（2）过渡层熔覆

用半导体光纤输出激光器在铜板整个表面采用边铺粉边熔覆的方式熔覆一层过渡层合金材料，激光器波长为：808-1040nm；

所述过渡层合金材料成分：Al：5-10%、Cr：0.5-1.5%、P:0.01-0.3%、Ni：余量；

激光熔覆工艺：功率密度：358~720W/mm²，焦距300~400mm，扫描速度：1500~2000mm/min，单层熔覆厚度：0.5-1.0mm，搭接率：30%~40%，保护气氛：氩气大于15L/min，纯度99.99%；

（3）防腐功能层熔覆

用半导体光纤输出激光器在铜板整个过渡表面熔覆1层或2层防腐功能层合金材料，激光器波长为：808-1040nm；

所述防腐功能层合金材料成分：C：0.2-1.0%、Cr：15-20%、Mo：5-10%、Si：0.1-0.5%、Nb：2-4%、Al：0.2-0.8%、Ni：余量；

激光熔覆工艺：功率密度：150~425W/mm²，焦距300~400mm，扫描速度：800~1500mm/min，单层熔覆厚度：0.5-2.0mm，搭接率：50%~60%，保护气氛：氩气大于15L/min，纯度99.99%；

（4）防腐耐磨功能层熔覆

在熔覆完的防腐功能层上用半导体光纤输出激光器在距铜板下口或连铸坯出口边缘向上1/3~1/2区域熔覆1层或2层防腐耐磨功能层合金材料，激光器波长为：808-1040nm；

所述防腐耐磨功能层合金材料成分：C：0.02-0.20%、Cr：20-26%、Mo：5-9%、Si：0.1-0.5%、Ni：5.0-10.0%、Fe：1.0-3.0%、W:2.0-4.0%、Co：余量及其他不可避免的杂质元素；

激光熔覆工艺为：功率密度：150~425W/mm²，焦距300~400mm，扫描速度：800~1500mm/min，单层熔覆厚度：1.0-2.0mm，搭接率：50%~60%，保护气氛：氩气大于15L/min，纯度99.99%。