[发明专利]一种在金属表面激光熔覆耐磨层的方法

说明书

本发明属于一种在金属表面激光熔覆粗颗粒碳化钨金属陶瓷耐磨层的方法。

粗颗粒碳化钨金属陶瓷层是理想的耐磨粒磨损材料，广泛用于耐磨性要求很高的工件。

目前，采用的粗颗粒碳化钨主要包括铸造碳化钨（由WC和W₂C共晶组成）和烧结碳化钨（由Co加小颗粒WC烧结而成）。粗颗粒碳化钨表面涂覆工艺依材料状态可分为实体涂覆和粉末涂覆两大类。

实体涂覆就是将一定比例的粗颗粒碳化钨和粘结金属的混合料与适当的成形剂混合后压成实体焊条，再采用常规堆焊方法进行堆焊。

粉末管装焊条就是将一定成分的金属陶瓷混合料与适当成形剂混合并制粒，制取的粒料装入拨管机的料斗内（或直接将铸造碳化钨或烧结碳化钨颗粒装入料斗内），然后边拉管（一般为HO8A钢薄钢带）边装料制成管装焊条，并敷以特制的药皮。采用氧-乙炔焰气焊、氢原子焊或手工电弧焊和这类焊条进行堆焊，就可以在金属表面获得粗颗粒碳化钨金属陶瓷复合耐磨层。

然而，采用上述工艺堆焊时，往往使粗颗粒碳化钨易发生熔化烧损与溶解扩散，致使其部分或全部丧失硬度;粗颗粒碳化钨在堆焊层中易沉底或偏聚，导致堆焊层性能不均匀;堆焊层中易出现气孔，甚至经常出现蜂窝状多量气孔。

针对上述问题，本发明的目的就是采用激光熔覆新工艺，在金属表面熔覆粗颗粒碳化钨金属陶瓷层，以克服常规其它工艺中碳化钨颗粒易烧损、沉底和涂层成形差的缺点，从而获得耐磨性很高的复合涂层。

粗颗粒碳化钨金属陶瓷层激光熔覆工艺可应用于抗磨粒磨损要求很高的工况。

实施例：

1、采用粒度为500-1200μm的烧结碳化钨作为硬质相，其在涂层中的重量百分比不低于50%;

2、采用Fe基、Co基或Ni基自熔合金作为粘结相;

3、以50-70%重量比的烧结碳化钨和自熔合金混合后，用有机粘结剂预置于工件表面，或先压制成各种规格尺寸的薄片后预置于工件表面或直接作成实体焊条;

4、采用激光功率2-5KW，扫描速度2-15mm/秒，光斑直径4-12mm的激光加工参数进行熔覆处理，获得金属陶瓷复合涂层（见图一）。

附图说明：

图一  激光熔覆粗颗粒碳化钨金属陶瓷层示意图

图中  A-粗颗粒碳化钨

B-粘结金属

C-基材