[发明专利]修复球墨铸铁件专用铁基合金粉末及方法

说明书

修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末及方法，涉及激光增材修复与再制造技术领域。修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末，其所含元素和各元素的重量份数如下：C：0.15～0.3份；Cr：17～19份；Ni：13～16份；B：0.25～0.35份；Mn：0.8～1.2份；Si：0.7～1.4份；N：0.06～0.12份；Nb：0.1～0.2份；Fe：17～61份。将包含上述元素的中间合金按比例真空熔炼后，采用高纯氮气气雾化即得。球墨铸铁件激光增材修复方法，步骤如下：基材处理；参数设置；激光熔覆。本发明解决了现有的焊接修复球墨铸铁件的方法修复性能差，修复效率低下的问题。

技术领域

本发明涉及激光增材修复与再制造技术领域，特别是一种修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末及方法。

背景技术

球墨铸铁是20世纪五十年代发展起来的一种高强度铸铁材料，因为其综合性能接近钢，价格相对低廉，被广泛应用于工业领域中。但是，球磨铸铁件在长期服役过程中，由于极端工况或铸造缺陷导致其表面逐渐产生裂纹、磨损或受撞击掉块，影响球墨铸铁件的正常使用。

目前，主要采用焊接方式修复球磨铸铁件，但焊接修复方式存在以下不足之处：1、修复过程中，球墨铸铁内部石墨球中的C原子会大量析出到结合区(所述结合区为焊接材料与基材的结合区)，转变为渗碳体，导致结合区界面脆化，易产生裂纹源，影响修复性能；2、修复效率低下，自动化程度低，较大程度上依赖操作人员的经验。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种修复球墨铸铁件专用铁基合金粉末及方法。它解决了现有的焊接修复球墨铸铁件的方法修复性能差，修复效率低下的问题。

本发明的技术方案是：修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末，其所含元素和各元素的重量份数如下：C：0.15～0.3份；Cr：17～19份；Ni：13～16份；B：0.25～0.35份；Mn：0.8～1.2份；Si：0.7～1.4份；N：0.06～0.12份；Nb：0.1～0.2份；Fe：17～61份。

本发明进一步的技术方案是：修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末，其所含元素和各元素的重量份数如下：C：0.3份；Cr：19份；Ni：16份；B：0.35份；Mn：1.2份；Si：1.4份；Nb：0.2份；Fe：61份；N：0.06份。

本发明进一步的技术方案是：修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末，其所含元素和各元素的重量份数如下：C：0.15份；Cr：17份；Ni：13份；B：0.25份；Mn：0.8份；Si：0.7份；Nb：0.1份；Fe：17份；N：0.12份。

本发明的技术方案是：修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末的制备方法，步骤如下：

S01，按照修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末所含元素及各元素的重量份数，选取铁碳、铁铬、镍铬、硼铁、铁锰、铁硅、铁铌中间合金，配成合金混合物；

S02，用真空感应炉将合金混合物熔炼为成分合格的合金液体，再将合金液体注入真空雾化制粉装置的中间包内，合金液从中间包底部漏眼流出，通过真空雾化制粉装置的雾化熔覆喷嘴时，与高纯氮气接触而被雾化为细小液滴，并将氮元素固溶于液滴中，氮化后的液滴在真空雾化装置的雾化筒内快速凝固成铁基合金粉末；

S03，将铁基合金粉末过-80～320目的筛网，即得到修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末。

本发明进一步的技术方案是：高纯氮气为纯度不低于99.999%的氮气。

本发明再进一步的技术方案是：选取低磷低硫的中间合金，以使最终制备得到的修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末中的磷和硫的重量份数之和不高于0.03份。

本发明的技术方案是：球墨铸铁件激光增材修复方法，应用于上述的修复球磨铸铁件专用铁基合金粉末，步骤如下：