CN108468048A - 一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆方法，包含以下组成分：
Description
技术领域
本发明涉及生活用纸领域，具体涉及一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆方法。
背景技术
随着激光技术的快速发展，其在材料加工领域扮演着越来越多的重要角色。作为激光加工技术的一种，激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。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，快速原型制造。利用金属粉末的逐层烧结叠加，快速制造出模型。利用激光熔敷技术快速制造零件的技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种耐磨损激光熔覆粉末及激光熔覆粉末方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆方法，由以下原料组成：
Fe:2％-5％ Ti:2％-％4,
Mo:3％-5％ P:0.5％-1％,
Mn:0.6％-2％ 余量为Ni
进一步的，所述各粉末的质量百分比组成为：Fe:3.5％,Ti:3％,Mo:4％,P:0.8％,Mn:0.7％,Ni:88％。
进一步的，所述各组分为纯度大于99％的粉末，粒径为150-350目。
一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆方法，将镍基组成的激光熔覆粉末置放于激光熔覆的送粉同内，通过同步送粉进行激光熔覆即可得到熔覆层。
进一步的，所述熔覆层的预制厚度为1.0-1.5mm。
进一步的，所述激光熔覆的工艺参数为：激光功率为：1.9-2.5KW,光斑直径为：2-5mm，扫描速度为：8-10mm/s，离焦量为：35mm，保护气体：空气，送粉速度：1.2-1.5g/min,送粉气流量为：8L/min。
本发明的有益效果是：
通过上述配方及激光熔覆的方法得到的耐磨损激光熔覆粉末，在激光熔覆加工后可以和45钢形成较好的融合度，并且有效的弥补工件表面的缺陷，能有效提高耐磨损性能、基材的显微硬度及工作强度；耐磨损激光熔覆粉末可在廉价的金属材料上制取高性能的表面合金层，赋予金属良好的耐磨性，以代替大量的高级合金，节约金属元素，降低能源消耗或对零件表面进行局部的修复，且有效的提高工件表面的耐磨性能，从而提高工件的工作强度。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆该粉末的方法，由以下原料组成：
Fe:2％-5％ Ti:2％-％4,
Mo:3％-5％ P:0.5％-1％,
Mn:0.6％-2％ 余量为Ni
所述各粉末的质量百分比组成为：Fe:3.5％,Ti:3％,Mo:4％,P:0.8％,Mn:0.7％,Ni:88％。
所述各组分为纯度大于99％的粉末，粒径为150-350目。
一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆的方法，将镍基组成的激光熔覆粉末置放于激光熔覆的送粉同内，通过同步送粉进行激光熔覆即可得到熔覆层。
所述熔覆层的预制厚度为1.0-1.5mm。
所述激光熔覆的工艺参数为：激光功率为：1.9-2.5KW,光斑直径为：2-5mm，扫描速度为：8-10mm/s，离焦量为：35mm，保护气体：空气，送粉速度：1.2-1.5g/min,送粉气流量为：8L/min。
对上述配比及激光熔覆方法采用45号钢为基材进行实验，所述45号钢的化学成分为：
实验结果如下(本次实验所采用的保护气体均为：空气)：
连续多道大街实验：
上述试验完成后，所有试样熔覆层均铺展均匀，平整，熔覆层厚度均为1.2-1.4mm；通过表面打磨处理后得到光滑无污渍的熔覆层表面；通过探伤剂对试样进行渗透探伤，所有试样熔覆层均未出现裂痕。
采用(华银HV-1000A)显微硬度计测量熔覆区的显微硬度和基材45钢的显微硬度及观看熔覆层与基材的金相结合。
熔覆层和基材45钢的硬度如下表：
| 试样1 | 试样2 | 试样3 | 试样4 |
| 381HV | 375HV | 378HV | 388HV |
基材45钢的显微硬度如下表：
| 硬度1 | 硬度2 | 硬度3 | 硬度4 |
| 230HV | 228HV | 232HV | 226HV |
以上试验结果表明熔覆层硬度相比基材45钢硬度有显著提高。
以上试验采用显微硬度计在45钢表面做的那模式激光熔覆层及熔覆层与基材45钢的结合处进行观察，发现耐磨损激光荣达粉末与基材45钢结合较好，基材表面产生了0.5mm左右的熔融区，熔融区与基材具有较好的结合面并且没有夹杂物。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新保护范围为准。
Claims (6)
1.一种镍基激光熔覆粉末，其特征在于：
Fe:2％-5％ Ti:2％-％4,
Mo:3％-5％ P:0.5％-1％,
Mn:0.6％-2％ 余量为Ni。
2.根据权利要求1所述的一种镍基激光熔覆粉末，其特征在于：所述各粉末的质量百分比组成为：Fe:3.5％,Ti:3％,Mo:4％,P:0.8％,Mn:0.7％,Ni:88％。
3.根据权利要求1所述的一种镍基激光熔覆粉末，其特征在于：所述各组分为纯度大于99％的粉末，粒径为150-350目。
4.根据权利要求1所述的一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆的方法，其特征在于：将镍基组成的激光熔覆粉末置放于激光熔覆的送粉同内，通过同步送粉进行激光熔覆即可得到熔覆层。
5.根据权利要求4所述的一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆的方法，其特征在于：所述熔覆层的预制厚度为1.0-1.5mm。
6.根据权利要求4所述的一种镍基激光熔覆粉末及激光熔覆的方法，其特征在于：所述激光熔覆的工艺参数为：激光功率为：1.9-2.5KW,光斑直径为：2-5mm，扫描速度为：8-10mm/s，离焦量为：35mm，保护气体：空气，送粉速度：1.2-1.5g/min,送粉气流量为：8L/min。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109536950A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-29 | 江苏大学 | 一种通过激光熔覆处理提高铝合金热疲劳性能的复合粉末 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103993308A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-08-20 | 江苏新亚特钢锻造有限公司 | 一种激光熔覆再制造辊轴类零部件的方法 |
| JP2016528379A (ja) * | 2013-06-17 | 2016-09-15 | ホガナス アクチボラグ （パブル） | 新規な粉末 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN103993308A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-08-20 | 江苏新亚特钢锻造有限公司 | 一种激光熔覆再制造辊轴类零部件的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109536950A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-29 | 江苏大学 | 一种通过激光熔覆处理提高铝合金热疲劳性能的复合粉末 |
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