[发明专利]一种阶梯粒度合金粉末制备耐高温高硬激光熔覆层的方法

说明书

本发明公开一种阶梯粒度合金粉末制备耐高温高硬激光熔覆层的方法，属于表面工程技术领域，采用两组合金粉末，第一组合金粉末粒度为325~525目，第二组合金粉末粒度为135~325目；具体方法为采用两套重力送粉系统预置合金粉末，第一套重力送粉系统输送第一组合金粉末，第二套重力送粉系统输送第二组合金粉末，通过光纤激光器扫描预置的合金粉末，进行激光熔覆，得到熔覆层，熔覆层厚度1.0~1.3mm；本申请方法扩大了激光熔覆用合金粉末可用范围，减少了重新回炉熔炼的合金粉末数量，降低了贵重金属资源损耗和能源消耗，具有突出的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及表面工程技术领域，特别涉及一种阶梯粒度合金粉末制备耐高温高硬激光熔覆层的方法。

背景技术

激光熔覆技术就是在金属基材表面熔覆具有特殊性能的合金粉末，制得具耐高温、高硬度、耐磨损、耐腐蚀熔覆合金层，从而使得普通基材表面获得具有特殊的物理、化学和力学等性能。其中，决定熔覆层性能的关键是合金粉末性能，激光熔覆用合金粉末一般采用气雾化或水雾化等工艺制备，以保证合金粉末在激光熔覆过程中具有良好的流动性。而且，激光熔覆对所用的合金粉末粒度也有一定的要求，一般采用135~325目，这主要是考虑：如果粒度过大，粉末颗粒间隙大，熔覆过程中容易导致熔覆层中气孔的出现；如果粒度过小，粉末容易团聚，熔覆层易出现成分偏析，而且在保护气体作用下，粉末容易吹跑。采用气雾化、水雾化工艺制备的合金粉末，经过筛分，选取合适粒度的合金粉末作为熔覆用合金粉末，而将粒度偏大和偏小的合金粉末重新熔炼后再制粉，重复上述过程进行筛分，而粒度偏大偏小的合金粉末重新熔炼过程必然带来环境污染和贵重金属资源的损耗。

发明内容

基于此，本发明提供一种阶梯粒度合金粉末制备耐高温高硬激光熔覆层的方法，其特征在于，按重量百分比计，所述合金粉末的质量百分比组成为：

Mo：4.25%~4.75%，Ni：17%~19%，Co：8.50%~9.22%，C：0.01%~0.03%，Ti：0.58%~0.65%，余量为Fe。所用合金粉末各组分为纯度大于99.9%的粉末，按粒度范围分为两个组，第一组合金粉末粒度为325~525目，第二组合金粉末粒度为135~325目。

一种阶梯粒度合金粉末制备耐高温高硬激光熔覆层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用工业酒精清洗基材表面，去除油污等杂质；

（2）将基材装卡于激光数控加工机床上，基材表面涂抹墨汁，晾干；

（3）采用重力送粉方式预置合金粉末，配制两套重力送粉系统，两套重力送粉管分前后布置，间距5mm；

（4）第一套重力送粉系统输送第一组合金粉末，合金粉末预置厚度0.2~0.3mm，第二套重力送粉系统输送第二组合金粉末。随着激光头的移动，第二套重力送粉系统输送的第二组合金粉末覆盖在已经预置的第一组合金粉末上，第二组合金粉末预置厚度为1.0~1.2mm，在基材表面预置的第二组加第一组合金粉末厚度总计为1.2~1.5mm；

（5）通过光纤激光器扫描预置的合金粉末，进行激光熔覆，得到熔覆层，熔覆层厚度1.0~1.3mm；

（6）对熔覆层进行表面着色探伤，检测是否有裂纹等缺陷。

优选的，所述的一种阶梯粒度合金粉末制备耐高温高硬激光熔覆层的方法，其特征在于，所述激光熔覆的工艺参数如下：激光功率为：3.0~3.3KW，圆形光斑直径为：5mm，搭接率为：30~50%，扫描速度为：850~1000 mm/min。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的有益效果：