CN112981393A - 一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法 - Google Patents

一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112981393A
CN112981393A CN202110142518.9A CN202110142518A CN112981393A CN 112981393 A CN112981393 A CN 112981393A CN 202110142518 A CN202110142518 A CN 202110142518A CN 112981393 A CN112981393 A CN 112981393A
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
cladding
cutter
percent
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202110142518.9A
Other languages
English (en)
Inventor
叶珊珊
肖培云
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Quanzhou Shuangying New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Quanzhou Shuangying New Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Quanzhou Shuangying New Material Technology Co ltd filed Critical Quanzhou Shuangying New Material Technology Co ltd
Priority to CN202110142518.9A priority Critical patent/CN112981393A/zh
Publication of CN112981393A publication Critical patent/CN112981393A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B22F2009/043—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by ball milling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，属于激光熔覆加工技术领域，其特点在于利用熔覆性能稳定的激光器，梯度硬质涂层刀具上熔覆三层熔覆层；将刀具安装于固定装置，在刀头部分熔覆三层熔覆层：基层、刀身、刀刃；最后进行少量后处理近净成形；采用激光熔覆工艺，其三层熔覆层分别设定的激光器功率为：1450W、1600W、1950W；光斑直径为2mm、1.5mm、1mm；熔覆速度为6mm/s、4mm/s、2mm/s；搭接率为12％、10％、8％；保护器流量为0.4m3/h、0.3m3/h、0.4m3/h；送粉量为50‑75g/min；梯度硬质涂层刀具三层熔覆层的粉末配比各不相同，本发明对现有的激光熔覆技术进行控制改进，使之适用于梯度硬质涂层刀具的制备。

Description

一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法
技术领域
本发明属于模切刀刀具加工领域，特别涉及一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法。
背景技术
硬质合金刀具，是由硬质合金制成，硬质合金是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。硬质合金具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能，特别是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不变，在1000℃时仍有很高的硬度。
然而但硬质合金脆性大，不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术，在基体表面上熔覆材料，经激光辐照使之和基体表面薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。将激光熔覆技术的可控性应用于硬质合金刀具的加工具有广阔的前景，但目前针对于材料选取、激光熔覆方式尚没有行之有效的解决方案。
为了解决上述现有技术问题的不足，本发明公开了一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，属于激光熔覆加工技术领域，其特点在于利用熔覆性能稳定的激光器，梯度硬质涂层刀具上熔覆三层熔覆层；将刀具安装于固定装置，在刀头部分熔覆三层熔覆层：基层、刀身、刀刃；最后进行少量后处理近净成形；采用激光熔覆工艺，其三层熔覆层分别设定的激光器功率为：1450W、1600W、1950W；光斑直径为2mm、1.5mm、1mm；熔覆速度为6mm/s、4mm/s、2mm/s；搭接率为12％、10％、8％；保护器流量为0.4m3/h、0.3m3/h、0.4m3/h；送粉量为50-75g/min；梯度硬质涂层刀具三层熔覆层的粉末配比各不相同，本发明对现有的激光熔覆技术进行控制改进，使之适用于梯度硬质涂层刀具的制备。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决上述现有技术问题的不足，本发明公开了一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，属于激光熔覆加工技术领域，其特点在于利用熔覆性能稳定的激光器，梯度硬质涂层刀具上熔覆三层熔覆层；将刀具安装于固定装置，在刀头部分熔覆三层熔覆层：基层、刀身、刀刃；最后进行少量后处理近净成形；采用激光熔覆工艺，其三层熔覆层分别设定的激光器功率为：1450W、1600W、1950W；光斑直径为2mm、1.5mm、1mm；熔覆速度为6mm/s、4mm/s、2mm/s；搭接率为12％、10％、8％；保护器流量为0.4m3/h、0.3m3/h、0.4m3/h；送粉量为50-75g/min；梯度硬质涂层刀具三层熔覆层的粉末配比各不相同，本发明对现有的激光熔覆技术进行控制改进，使之适用于梯度硬质涂层刀具的制备。
(二)技术方案
本发明通过如下技术方案实现：
一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，在刀具安装于固定装置，在刀头部分熔覆三层熔覆层：基层、刀身、刀刃；最后进行少量后处理近净成形；采用激光熔覆工艺，其三层熔覆层分别设定的激光器功率为：1450W、1600W、1950W；光斑直径为2mm、1.5mm、1mm；熔覆速度为6mm/s、4mm/s、2mm/s；搭接率为12％、10％、8％；保护器流量为0.4m3/h、0.3m3/h、0.4m3/h；送粉量为50-75g/min。
进一步的，所述基层为第一层；所述基层材料为93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末，Ni60A粉末粒径为200目-300目；在刀具表面进行激光熔覆，熔覆两层，形成基层；所述基层的工艺参数如下：
激光功率：1450.0W；
光斑直径：2.0mm；
送粉量：75.0g/min；
熔覆速度：6.0mm/s；
搭接率：12.0％；
保护器流量：0.4m3/h。
进一步的，所述刀身为第二层，所述刀身材料为83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末；Ni60A粉末粒径为200-300目，Co粉末粒径为200-300目；在基层的基础上熔覆两层熔覆层，形成刀身；所述刀身工艺参数如下：
激光功率：1600.0W；
光斑直径：1.5mm；
送粉量：70.0g/min；
熔覆速度：4.0mm/s；
搭接率：10.0％；
保护器流量：0.3m3/h。
进一步的，所述刀刃为第三层，所述刀刃材料为76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末；Ni60A粉末粒径为200-300目；在刀身的基础上熔覆一层，形成刀刃；所述刀刃层工艺参数如下：
激光功率：1800.0W；
光斑直径：1.8mm；
送粉量：60.0g/min；
熔覆速度：2.0mm/s；
搭接率：10.0％；
熔覆厚度：5.0mm；
保护器流量：0.4m3/h。
进一步的，所述固定装置包括螺母、转轴、定位卡盘、旋转装置；旋转装置连接转轴，控制其旋转；转轴用于安装刀具，并通过定位卡盘进行限位；螺母用于固定刀具。
进一步的，所述制备方法包括如下步骤：
步骤10：样件预处理；利用固定装置固定好刀具，使用打磨装置打磨失效的刀头，并利用无水乙醇进行清洗；
步骤20：粉末准备；利用高精度电子天平分别配备93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末、83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末、76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末；配比后放入干燥箱充分干燥后，利用行星球磨机将三种粉末充分混合；
步骤30：熔覆基层；取配置好的93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头后，利用固定装置的旋转装置来旋转刀具，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具的所有刀头的基层熔覆完毕；
步骤40：熔覆刀身；取配置好的83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头后，利用固定装置的旋转装置来旋转刀具，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具的所有刀头的刀身熔覆完毕；
步骤50：熔覆刀刃；取配置好的76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头后，利用固定装置的旋转装置来旋转刀具，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具的所有刀头的刀刃熔覆完毕；
步骤60：基层、刀身、刀刃熔覆完毕后利用打磨装置打磨刀头；
步骤70：加工结束，取下刀具。
进一步的，步骤60打磨刀头，打磨完后负前角-6°至-8°之间；主副角6°，刀刃的刀尖半径为1mm的圆角。
(三)有益效果
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：
为了解决上述现有技术问题的不足，本发明公开了一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，属于激光熔覆加工技术领域，其特点在于利用熔覆性能稳定的激光器，梯度硬质涂层刀具上熔覆三层熔覆层；将刀具安装于固定装置，在刀头部分熔覆三层熔覆层：基层、刀身、刀刃；最后进行少量后处理近净成形；采用激光熔覆工艺，其三层熔覆层分别设定的激光器功率为：1450W、1600W、1950W；光斑直径为2mm、1.5mm、1mm；熔覆速度为6mm/s、4mm/s、2mm/s；搭接率为12％、10％、8％；保护器流量为0.4m3/h、0.3m3/h、0.4m3/h；送粉量为50-75g/min；梯度硬质涂层刀具三层熔覆层的粉末配比各不相同，本发明对现有的激光熔覆技术进行控制改进，使之适用于梯度硬质涂层刀具的制备。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明加工的刀具的示意图；
图2为本发明的分层示意图；
图3为本发明的加工方向示意图；
图4为本发明装置的示意图；
图中：刀具(1)、刀头(2)、刀刃(21)、刀身(22)、基层(23)、螺母(3)、转轴(4)、定位卡盘(5)、旋转装置(6)。
具体实施方式
请参阅图1、图2、图3、图4，一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，在刀具安装于固定装置，在刀头部分熔覆三层熔覆层：基层、刀身、刀刃；最后进行少量后处理近净成形；采用激光熔覆工艺，其三层熔覆层分别设定的激光器功率为：1450W、1600W、1950W；光斑直径为2mm、1.5mm、1mm；熔覆速度为6mm/s、4mm/s、2mm/s；搭接率为12％、10％、8％；保护器流量为0.4m3/h、0.3m3/h、0.4m3/h；送粉量为50-75g/min。
其中，所述基层为第一层；所述基层材料为93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末，Ni60A粉末粒径为200目-300目；在刀具表面进行激光熔覆，熔覆两层，形成基层；所述基层的工艺参数如下：
激光功率：1450.0W；
光斑直径：2.0mm；
送粉量：75.0g/min；
熔覆速度：6.0mm/s；
搭接率：12.0％；
保护器流量：0.4m3/h。
其中，所述刀身为第二层，所述刀身材料为83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末；Ni60A粉末粒径为200-300目，Co粉末粒径为200-300目；在基层的基础上熔覆两层熔覆层，形成刀身；所述刀身工艺参数如下：
激光功率：1600.0W；
光斑直径：1.5mm；
送粉量：70.0g/min；
熔覆速度：4.0mm/s；
搭接率：10.0％；
保护器流量：0.3m3/h。
其中，所述刀刃为第三层，所述刀刃材料为76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末；Ni60A粉末粒径为200-300目；在刀身的基础上熔覆一层，形成刀刃；所述刀刃层工艺参数如下：
激光功率：1800.0W；
光斑直径：1.8mm；
送粉量：60.0g/min；
熔覆速度：2.0mm/s；
搭接率：10.0％；
熔覆厚度：5.0mm；
保护器流量：0.4m3/h。
其中，所述固定装置包括螺母、转轴、定位卡盘、旋转装置；旋转装置连接转轴，控制其旋转；转轴用于安装刀具，并通过定位卡盘进行限位；螺母用于固定刀具。
其中，所述制备方法包括如下步骤：
步骤10：样件预处理；利用固定装置固定好刀具，使用打磨装置打磨失效的刀头，并利用无水乙醇进行清洗；
步骤20：粉末准备；利用高精度电子天平分别配备93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末、83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末、76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末；配比后放入干燥箱充分干燥后，利用行星球磨机将三种粉末充分混合；
步骤30：熔覆基层；取配置好的93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头后，利用固定装置的旋转装置来旋转刀具，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具的所有刀头的基层熔覆完毕；
步骤40：熔覆刀身；取配置好的83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头后，利用固定装置的旋转装置来旋转刀具，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具的所有刀头的刀身熔覆完毕；
步骤50：熔覆刀刃；取配置好的76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头后，利用固定装置的旋转装置来旋转刀具，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具的所有刀头的刀刃熔覆完毕；
步骤60：基层、刀身、刀刃熔覆完毕后利用打磨装置打磨刀头；
步骤70：加工结束，取下刀具。
其中，步骤60打磨刀头，打磨完后负前角-6°至-8°之间；主副角6°，刀刃的刀尖半径为1mm的圆角。
工作原理：
如图1所示，为硬度涂层刀具，将刀具进行预处理，利用固定装置固定好刀具，使用打磨装置打磨失效的刀头，并利用无水乙醇进行清洗；利用高精度电子天平分别配备93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末、83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末、76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末；配比后放入干燥箱充分干燥后，利用行星球磨机将三种粉末充分混合；取配置好的93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头后，利用固定装置的旋转装置来旋转刀具，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具的所有刀头的基层熔覆完毕；基层熔覆结束后，取配置好的83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头后，利用固定装置的旋转装置来旋转刀具，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具的所有刀头的刀身熔覆完毕；刀身熔覆完毕后，熔覆刀刃；取配置好的76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头后，利用固定装置的旋转装置来旋转刀具，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具的所有刀头的刀刃熔覆完毕；基层、刀身、刀刃熔覆完毕后利用打磨装置打磨刀头；加工结束，取下刀具。
本发明的控制方式是通过人工启动和关闭开关来控制，动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和接线布置。
本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，其特征在于：在刀具(1)安装于固定装置，在刀头(2)部分熔覆三层熔覆层：基层(23)、刀身(22)、刀刃(21)；最后进行少量后处理近净成形；采用激光熔覆工艺，其三层熔覆层分别设定的激光器功率为：1450W、1600W、1950W；光斑直径为2mm、1.5mm、1mm；熔覆速度为6mm/s、4mm/s、2mm/s；搭接率为12％、10％、8％；保护器流量为0.4m3/h、0.3m3/h、0.4m3/h；送粉量为50-75g/min。
2.根据权利要求1所述的一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，其特征在于：所述基层(23)为第一层；所述基层(23)材料为93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末，Ni60A粉末粒径为200目-300目；在刀具表面进行激光熔覆，熔覆两层，形成基层；所述基层的工艺参数如下：
激光功率：1450.0W；
光斑直径：2.0mm；
送粉量：75.0g/min；
熔覆速度：6.0mm/s；
搭接率：12.0％；
保护器流量：0.4m3/h。
3.根据权利要求1所述的一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，其特征在于：所述刀身(22)为第二层，所述刀身(22)材料为83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末；Ni60A粉末粒径为200-300目，Co粉末粒径为200-300目；在基层(23)的基础上熔覆两层熔覆层，形成刀身(22)；所述刀身(22)工艺参数如下：
激光功率：1600.0W；
光斑直径：1.5mm；
送粉量：70.0g/min；
熔覆速度：4.0mm/s；
搭接率：10.0％；
保护器流量：0.3m3/h。
4.根据权利要求1所述的一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，其特征在于：所述刀刃(21)为第三层，所述刀刃(21)材料为76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末；Ni60A粉末粒径为200-300目；在刀身(22)的基础上熔覆一层，形成刀刃(21)；所述刀刃层工艺参数如下：
激光功率：1800.0W；
光斑直径：1.8mm；
送粉量：60.0g/min；
熔覆速度：2.0mm/s；
搭接率：10.0％；
熔覆厚度：5.0mm；
保护器流量：0.4m3/h。
5.根据权利要求1所述的一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，其特征在于：所述固定装置包括螺母(3)、转轴(4)、定位卡盘(5)、旋转装置(6)；旋转装置(6)连接转轴，控制其旋转；转轴(4)用于安装刀具(1)，并通过定位卡盘(5)进行限位；螺母(3)用于固定刀具。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，其特征在于：所述制备方法包括如下步骤：
步骤10：样件预处理；利用固定装置固定好刀具(1)，使用打磨装置打磨失效的刀头(2)，并利用无水乙醇进行清洗；
步骤20：粉末准备；利用高精度电子天平分别配备93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末、83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末、76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末；配比后放入干燥箱充分干燥后，利用行星球磨机将三种粉末充分混合；
步骤30：熔覆基层(23)；取配置好的93.1％Ni60A粉末+6.9％Al2O3纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头(2)后，利用固定装置的旋转装置(6)来旋转刀具(1)，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具(1)的所有刀头(2)的基层(23)熔覆完毕；
步骤40：熔覆刀身(22)；取配置好的83.10％Ni60A粉末+6.70％Co粉末+10.20％Al2O3纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头(2)后，利用固定装置的旋转装置(6)来旋转刀具(1)，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具(1)的所有刀头(2)的刀身(22)熔覆完毕；
步骤50：熔覆刀刃(21)；取配置好的76.30％Ni60A粉末+8.50％Al2O3纳米粉末+15.20％立方氮化硼纳米粉末放入送粉器；设定好激光器及送粉器后开始加工；熔覆第一个刀头(2)后，利用固定装置的旋转装置(6)来旋转刀具(1)，控制第二个刀头旋转至加工的位置；如此反复直至刀具(1)的所有刀头(2)的刀刃(21)熔覆完毕；
步骤60：基层(23)、刀身(22)、刀刃(21)熔覆完毕后利用打磨装置打磨刀头(2)；
步骤70：加工结束，取下刀具(1)。
7.根据权利要求6所述的一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法，其特征在于：步骤60打磨刀头，打磨完后负前角-6°至-8°之间；主副角6°，刀刃(21)的刀尖半径为1mm的圆角。
CN202110142518.9A 2021-02-02 2021-02-02 一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法 Withdrawn CN112981393A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110142518.9A CN112981393A (zh) 2021-02-02 2021-02-02 一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110142518.9A CN112981393A (zh) 2021-02-02 2021-02-02 一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112981393A true CN112981393A (zh) 2021-06-18

Family

ID=76346187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110142518.9A Withdrawn CN112981393A (zh) 2021-02-02 2021-02-02 一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112981393A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115216765A (zh) * 2022-07-29 2022-10-21 南京中科煜宸激光技术有限公司 农机刃具激光熔覆制备高硬度耐磨涂层方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6154959A (en) * 1999-08-16 2000-12-05 Chromalloy Gas Turbine Corporation Laser cladding a turbine engine vane platform
CN102031516A (zh) * 2010-12-21 2011-04-27 上海工程技术大学 梯度功能的Ni基纳米WC/Co复合涂层的制备方法
EP2495062A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-05 NV Bekaert SA Sawing Bead
CN106702377A (zh) * 2016-12-09 2017-05-24 西北有色金属研究院 一种激光熔覆法制备金属/六方氮化硼复合涂层的方法
CN106738062A (zh) * 2017-03-01 2017-05-31 福建工程学院 一种二维梯度的模切刀辊及其刀刃成型方法
CN108165988A (zh) * 2018-01-26 2018-06-15 东南大学 梯度涂层刀具及其制备方法
CN112195463A (zh) * 2020-07-31 2021-01-08 中北大学 一种激光熔覆AlCoCrFeNi/NbC梯度高熵合金涂层材料及方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6154959A (en) * 1999-08-16 2000-12-05 Chromalloy Gas Turbine Corporation Laser cladding a turbine engine vane platform
CN102031516A (zh) * 2010-12-21 2011-04-27 上海工程技术大学 梯度功能的Ni基纳米WC/Co复合涂层的制备方法
EP2495062A1 (en) * 2011-03-04 2012-09-05 NV Bekaert SA Sawing Bead
CN106702377A (zh) * 2016-12-09 2017-05-24 西北有色金属研究院 一种激光熔覆法制备金属/六方氮化硼复合涂层的方法
CN106738062A (zh) * 2017-03-01 2017-05-31 福建工程学院 一种二维梯度的模切刀辊及其刀刃成型方法
CN108165988A (zh) * 2018-01-26 2018-06-15 东南大学 梯度涂层刀具及其制备方法
CN112195463A (zh) * 2020-07-31 2021-01-08 中北大学 一种激光熔覆AlCoCrFeNi/NbC梯度高熵合金涂层材料及方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈小明 等: "《表面工程与再制造技术》", 31 March 2020, 黄河水利出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115216765A (zh) * 2022-07-29 2022-10-21 南京中科煜宸激光技术有限公司 农机刃具激光熔覆制备高硬度耐磨涂层方法
CN115216765B (zh) * 2022-07-29 2023-08-29 南京中科煜宸激光技术有限公司 农机刃具激光熔覆制备高硬度耐磨涂层方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107598162B (zh) 增材减材与超声处理结合的金属零件复合制造系统与方法
CN101767252B (zh) 一种激光工具刃磨方法及工具刃磨机
JP4931964B2 (ja) 高硬度材の加工装置及び加工方法
CN103802039B (zh) 一种凹曲面超硬磨料砂轮激光修整设备及方法
CN201632768U (zh) 一种激光工具刃磨机
CN101709468A (zh) 激光感应复合熔覆快速制备梯度金属陶瓷复合材料的方法
CN105269284B (zh) 一种内凹形复杂轮廓pcd刀具的超精密高效制备工艺方法
CN105269283A (zh) 一种高寿命pcd刀具的制备方法
CA2528893A1 (en) Method for repairing machine part, method for forming restored machine part, method for manufacturing machine part, gas turbine engine, electric discharge machine, method for repairing turbine component, and method for forming restored turbine component
CN104999176B (zh) 刃口的加工方法
CN104416325A (zh) 钨靶材的制作方法
CN106903394A (zh) 一种铝镁合金结构件增材制造方法
CN111218684B (zh) 一种激光辅助超高速激光熔覆制备高熔点涂层的方法
CN109048080A (zh) 刀具的激光加工方法
CN107127343A (zh) 一种镍基合金结构件的电子束增材制造方法
CN111375900A (zh) 一种基于三维整形焦斑的复杂型面刀具激光加工方法
CN112981393A (zh) 一种梯度硬质涂层刀具及其制备方法
CN107030343B (zh) 球头复合阴极在线修整装置及其使用方法
CN107617860B (zh) 加工超硬材料刀具的方法及其实现
CN111926232A (zh) 一种高熵合金材料及其制备方法
CN111168588A (zh) 基于硬质合金-金刚石膜颗粒为磨料的钎焊砂轮及制法
CN204658567U (zh) 一种激光熔覆直接成型的旋转模切模辊
CN104760088B (zh) 一种激光熔覆直接成型的旋转模切模辊
WO2023240940A1 (zh) 旋转挤压装置、复合增材制造系统及方法
CN207447452U (zh) 超硬材料切削部件及其刀具

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210618