[发明专利]一种牙轮钻头齿面的激光表面熔覆处理工艺

摘要

一种牙轮钻头齿面的激光表面熔覆处理工艺，步骤如下：(1)对牙轮钻头齿面进行预处理；(2)用着色探伤法对牙轮钻头齿面进行检验；(3)选用镍基合金粉末作为牙轮钻头齿面的打底层；(4)利用高功率CO2激光成套设备熔覆打底合金；(5)选用球形WC与Ni-Cr-B-Si自熔合金混合合金粉末作为牙轮钻头齿面的工作层；(6)高功率激光器熔覆球形WC与Ni-Cr-B-Si混合粉末采用窄带熔覆加工或宽带熔覆加工两种加工方式熔覆；(7)熔覆后进行探伤检验，确保加工部位表面平整。本发明强化了牙轮钻齿面，提高了牙轮钻头的使用寿命，基本解决了牙轮钻头过早磨秃、剥落等问题，提高了钻机作业效率，降低了生产成本。

主权项

一种牙轮钻头齿面的激光表面熔覆处理工艺，其特征是，包括如下步骤：(1) 室温下用清洗剂对牙轮钻头齿面进行除油、除锈，并用酒精清洗干净；(2) 用着色探伤法对牙轮钻头齿面进行检验，确保待加工部位无裂纹、气孔、夹杂等缺陷； (3) 选用镍基合金粉末作为牙轮钻头齿面的打底层，调节送粉装置，使自动送粉头出来的合金粉末正好落在激光熔池内，调节送粉量，使合金粉末涂层的厚度达到1.5‑2mm；(4)选用高功率CO2激光器，以数控机床为工作台，用有机玻璃烧斑法选取最佳的激光模式，然后利用高功率CO2激光成套设备熔覆打底合金；具体工艺参数如下：聚焦镜f = 300～400mm熔覆功率P=3000～5000W光斑直径D=2‑3mm熔覆扫描速度V=600～1200mm/min搭接率40~60%(5)选用球形WC与Ni‑Cr‑B‑Si自熔合金混合合金粉末作为牙轮钻头齿面的工作层，调节送粉装置，使自动送粉头出来的合金粉末正好落在激光熔池内，调节送粉量，使合金粉末涂层的厚度达到1.5‑2mm；(6)对打底层表面的工作层进行熔覆，高功率激光器熔覆球形WC与Ni‑Cr‑B‑Si混合粉末采用两种加工方式：1) 窄带熔覆加工采用送粉方式喂入合金粉末，在打底层表面熔覆球形WC与Ni‑Cr‑B‑Si混合合金粉末；具体工艺参数如下：熔覆功率P=2500W~3000W光斑直径D=1.2~3mm熔覆扫描速度V=150~250mm/min搭接率40~60%2) 宽带熔覆加工采用送粉方式喂入合金粉末，在打底层表面熔覆WC与Ni‑Cr‑B‑Si混合合金粉末；具体工艺参数如下：熔覆功率P=5000~7000W光斑大小长×宽=10×1mm熔覆扫描速度V=300~500mm/min搭接率40~60%(7) 熔覆后进行探伤检验，确保加工部位表面平整，无肉眼可见裂纹和气孔等。