[发明专利]一种利用不锈钢边角料制备激光熔覆粉末的方法

说明书

本发明公开一种利用不锈钢边角料制备激光熔覆粉末的方法，包括以下步骤：将包含不锈钢边角料的制备原料加热熔炼，其中，所述制备原料包括不锈钢边角料、工业纯铁、镍板、低碳铬、高碳铬、电解锰、硅铁和硼铁；待熔炼后金属溶液成分均匀后，雾化成粉，制得激光熔覆粉末。本发明利用不锈钢边角料直接作为金属粉末重要原料制备激光熔覆粉末，具有节约成本，提高物料利用率，减少环境污染，节约能源等优势。

技术领域

本发明属于激光熔覆技术领域，具体地说涉及一种利用不锈钢边角料制备激光熔覆粉末的方法。

背景技术

激光增材制造(LAM)技术是一种以激光为能量源的增材制造技术，激光具有能量密度高的特点，可实现难加工金属的制造，比如航空航天领域采用的钛合金、高温合金等，同时激光增材制造技术还具有不受零件结构限制的优点，可用于结构复杂、难加工以及薄壁零件的加工制造。

激光增材制造用的金属粉末在制造过程中使用的各种原料，比如工业纯铁、镍板、硼铁和硅铁等来源于各种矿石，在矿石的熔炼过程中会产生大量的含有污染的废水(酸性水)和废气(CO₂和SO₂)，会耗费大量的电力和水，造成环境污染、浪费能源。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种利用不锈钢边角料制备激光熔覆粉末的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种利用不锈钢边角料制备激光熔覆粉末的方法，其中，包括以下步骤：

将包含不锈钢边角料的制备原料加热熔炼，其中，所述制备原料包括不锈钢边角料、工业纯铁、镍板、低碳铬、高碳铬、电解锰、硅铁和硼铁；

待熔炼后金属溶液成分均匀后，雾化成粉，制得激光熔覆粉末。

进一步的，制备原料中，不锈钢边角料与其他原料的添加重量比例为1:1。

进一步的，加热熔炼温度为1550-1600℃。

进一步的，将包含不锈钢边角料的制备原料加热熔炼具体为：将工业纯铁、不锈钢边角料、镍板、低碳铬、高碳铬、电解锰加入并进行升温，达到设定加热熔炼温度后，加入硅铁和硼铁，保持加热熔炼温度直至原料全部熔融。

进一步的，加热熔炼开始后，通过1-1.5小时升温达到预定熔炼温度，并保持熔炼温度0.5-1小时。

进一步的，所制得的激光熔覆粉末由以下重量比例的成分组成：C:0.05-0.15；Mo:1.5-2；B:0.5-1；Cr:15.5-17.0；Ni:3.5-4.5；Mn:0.3-0.7；Si:0.8-1.3；Fe余量。

进一步的，加热熔炼之前，预先测定所用不锈钢边角料的成分，并基于激光熔覆粉末成分计算出制备原料中除不锈钢边角料以外的其他原料各自的添加比例。

进一步的，选用直径为6mm的雾化喷嘴，雾化压力设定为12Mpa。

进一步的，雾化成粉后进行进行筛分，获得粒度为120-300目的金属粉末作为激光熔覆粉末。

本发明的有益效果是：

(1)利用不锈钢边角料制造激光熔覆粉末较原制粉工艺有效降低原料成本。

(2)采用不锈钢边角料直接作为金属粉末重要原料后，可以提高物料利用率，降低环境污染，节省能源。

附图说明

图1是本发明具体实施例1中激光熔覆粉末的扫描电镜图；

图2是本发明具体实施例1中激光熔覆粉末的性能测试表；

图3是本发明具体实施例1中激光熔覆粉末制得的激光熔覆层的洛氏硬度测试表。