[发明专利]一种高速激光熔覆加工方法

说明书

本发明提供了一种高速激光熔覆加工方法，包括以下步骤：1)下料：首先将工件按照尺寸和形状进行下料；2)打磨和清洗：将工件进行打磨成粗糙度不高于12.5的工件结构，然后清洗掉工件上的打磨产生的金属粉，并通过清洗剂将工件上存在的油剂清洗干净，吹干，待用；3)根据情况，选择激光熔覆的激光喷头的数量，将熔融温度相差100℃以上的熔覆材料放入到不同的盛放腔中进行独自熔融，熔融时间不低于2h且不同材料的喷覆时间间隔不能超过5s。本发明优点：熔覆起来更加高效，而且质量也更加可靠。

技术领域

本发明涉及激光熔覆领域，具体是指一种高速激光熔覆加工方法。

背景技术

激光熔覆是指：通过同步或预置材料的方式，将外部材料添加至基体经激光辐照后形成的熔池中，并使二者共同快速凝固形成包覆层的工艺方法。

激光熔覆特点：熔覆层稀释度低但结合力强，与基体呈冶金结合，可显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化或电气特性，从而达到表面改性或修复的目的，满足材料表面特定性能要求的同时可节约大量的材料成本。与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。

从当前激光熔覆的应用情况来看，其主要应用于三个方面：一，对材料的表面改性，如燃汽轮机叶片，轧辊，齿轮等；二，对产品的表面修复，如转子，模具等。有关资料表明，修复后的部件强度可达到原强度的90％以上，其修复费用不到重置价格的1/5，更重要的是缩短了维修时间，解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速抢修难题。另外，对关键部件表面通过激光熔覆超耐磨抗蚀合金，可以在零部件表面不变形的情况下大大提高零部件的使用寿命；对模具表面进行激光熔覆处理，不仅提高模具强度，还可以降低2/3的制造成本，缩短4/5的制造周期。三，激光增材制造。通过同步送粉或送丝的方式，进行逐层的激光熔覆，进而获得具有三维结构的零部件。该技术又可称为激光熔化沉积、激光金属沉积、激光直接熔化沉积等。

现在的激光熔覆都是多种材料一起熔覆，这种熔覆方式在加热熔融的时候，容易出现熔融熔融不彻底火舌熔融时间较长的情况，导致熔覆作业时间较长或者熔覆质量不达标的情况。

发明内容

以解决上述背景技术中提出的问题，本发明的目的在于提供一种高速激光熔覆加工方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种高速激光熔覆加工方法，包括以下步骤：

1)下料：首先将工件按照尺寸和形状进行下料；

2)打磨和清洗：将工件进行打磨成粗糙度不高于12.5的工件结构，然后清洗掉工件上的打磨产生的金属粉，并通过清洗剂将工件上存在的油剂清洗干净，吹干，待用；

3)根据情况，选择激光熔覆的激光喷头的数量，将熔融温度相差100℃以上的熔覆材料放入到不同的盛放腔中进行独自熔融，熔融时间不低于2h且不同材料的喷覆时间间隔不能超过5s。

作为改进，所述激光熔覆的激光功率为1kw-2kw。

作为改进，所述步骤3)中，熔覆材料在熔融前进行预加热30-60min且在预加热时进行间隔式搅拌，搅拌间隔时间为5-10min。

作为改进，所述激光熔覆的厚度为0.5-2.5mm且单种熔覆材料的熔覆厚度不超过0.5mm。

作为改进，所述熔覆材料在温度不高于其融融温度100℃的条件下进行熔融。

作为改进，所述熔覆材料为粉状材料且颗粒度不超过50目。

作为改进，所述步骤3)中，在进行熔覆的过程中使用保护气体氩气或氮气，气体流量为18-22L/min。