激光熔覆方法技术

本发明专利技术提供了一种激光熔覆方法，包括：下料，根据待熔覆工件准备熔覆材料；激光熔覆，激光融化母体材料，将熔覆材料与母体材料熔合在母体材料上形成熔覆层。本发明专利技术的熔覆层与母材的结合方式为冶金结合，由于熔覆速度快，热影响区小，熔覆层的质量比较容易控制，不容易产生脆点或者裂纹等质量缺陷，且熔覆层与母材的结合力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械领域，更具体地，涉及一种。
技术介绍
在工程机械领域，有特殊要求的零部件非常多，需要对其进行特殊的处理。以现有的泵送系统为例，其易损件可以大致分为砼缸、混凝土输送管、S管、眼镜板、切割环。砼缸的现在的生产方式为在机械加工后的内表面用电镀的方式镀一定厚度的硬铬来增强砼缸内壁的耐磨防腐蚀性。输送管的生产方式为采取热处理强化单层/双层输送管内壁来提高混凝土输送管的内壁耐磨性，热处理方式一般为淬火。眼镜板的现有生产方式为在基体上镶嵌硬度较高的合金环+硬质合金层或者眼镜板整体采用硬质合金制造或者用堆焊+合金环的形式来生产。切割环的生产方式与眼镜板的生产方式相似。S管也采用堆焊增强内壁耐磨性的方式来生产，也有采用耐磨材料铸造生产的方式。以上的生产方式中，电镀硬铬成本高昂，对环境污染严重，生产效率低下，而且电镀硬铬的砼缸电镀层与母体的结合为非冶金结合，一旦电镀层局部受损，整个砼缸内壁电镀层会成块掉落，造成砼缸的报废。输送管内壁经过热处理之后硬度难以令人满意，而且由于钢管制造误差，其内孔经常为非圆形的，这样就造成管壁淬火层厚度不一，耐磨性不均勻，从而造成输送管提前报废。眼镜板与切割环由于受高压冲击，要与混凝土摩擦，使用工况十分恶劣，现有技术虽然采用了硬质合金等来延长其使用寿命，但效果依然不佳，而且眼镜板与切割环磨损后就完全报废，浪费较严重。而S管的堆焊工艺效率低下，耐磨焊条堆焊的质量难以控制。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种，以通用方法来制造特殊零部件，并能够提高零部件的生产效率与使用寿命。根据本专利技术的，包括以下步骤下料，根据待熔覆工件准备用于激光熔覆的熔覆材料；激光熔覆，激光融化待熔覆工件的母体材料，将熔覆材料与母体材料熔合在母体材料上形成熔覆层。进一步地，激光熔覆过程中采用的激光工艺参数包括激光功率P，1500W彡P彡IOOOOff ；激光扫描速度V，600mm/min彡V彡3000mm/min ；光斑尺寸，其中，光斑长为L，光斑宽为W，4mm彡L彡12mm, Imm ^ W ^ 8mm ；搭接率为J，30%彡J彡70%。进一步地，熔覆材料为粉末状态或者为丝状。进一步地，通过调节送粉装置将粉末状态的熔覆材料送入激光融化母体材料形成的熔池中，随后激光束从熔池中移开。进一步地，通过调节送粉装置将粉末状态的熔覆材料预先送到激光束即将经过的路径上或通过爆炸法或者胶粘法将粉末状态的熔覆材料预先放置到激光束即将经过的路径上。进一步地，激光扫描速度为V，600mm/min ^ V ^ 3000mm/min。进一步地，激光熔覆过程中采用的激光工艺参数还包括熔融层的厚度为H，其中，0. Imm彡H彡5謹；熔融层的硬度为r，其中，HRC50彡r彡HRC67。进一步地，激光熔覆采用激光头发射激光，激光头上设置有位移传感器。进一步地，熔覆材料为钴基合金或为镍基合金或为铁基合金，其中熔覆材料为钴基合金时的组成成分中的以下各成分的质量百分比为C为0.2% 1.65%，Cr为11% 30%，3土为0.5% 1.2%，慰为2% 4%，] 11为0.5% 1.7%，]\10为0.6% 2.8%，Cu为0. 3% 0. 8%，W为0. 5% 6%，Co为余量；熔覆材料为镍基合金时的组成成分中的以下各成分的质量百分比为C为0.2 1.65%，Cr为11 % 30%，Si为0. 5% 1.2%，Mn 为 0.5% 1·7%，Μο 为 0.6% 2.8%，Cu 为 0.3% 0.8%，W 为 0.5% 6%，Ni 为余量；熔覆材料为铁基合金时的组成成分中的以下各成分的质量百分比为C为0. 2% 1. 65%，Cr 为 11% 30%，Si 为 0. 5% 1. 2% ,Ni 为 2% 4% ,Mn 为 0. 5% 1. 7%，Mo为 0. 6% 2. 8%，Cu 为 0. 3% 0. 8%，W 为 0. 5% 6%，Fe 为余量。进一步地，熔覆材料为碳化钨合金、氧化铝合金、陶瓷材料或者硬质合金材料。进一步地，还包括在下料之后的清理步骤，清理步骤为对待熔覆工件的待熔覆表面进行除油和/或除锈处理。进一步地，还包括在激光熔覆之后的后处理步骤，后处理步骤为对熔覆层进行热处理或者机械加工处理。根据本专利技术的，熔覆层与母材的结合方式为冶金结合，由于熔覆速度快，热影响区小，熔覆层的质量比较容易控制，不容易产生脆点或者裂纹等质量缺陷，且熔覆层与母材的结合力强。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中图1是根据本专利技术的的步骤示意图。具体实施例方式下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。根据本专利技术的，包括以下步骤下料，根据待熔覆工件准备用于激光熔覆的熔覆材料；激光熔覆，激光融化待熔覆工件的母体材料，将熔覆材料与母体材料熔合在母体材料上形成熔覆层；其中，激光熔覆过程中采用的激光工艺参数包括激光功率P，1500W彡P彡IOOOOff ；激光扫描速度V，600mm/min彡V彡3000mm/min ；光斑尺寸，其中，光斑长为L，光斑宽为W，4mm彡L彡12mm, Imm ^ W ^ 8mm ；搭接率为J，30%彡J彡70%。下面以轴类零件的激光熔覆为例对本专利技术的进行说明下料步骤制作激光熔覆之前的母材原料，可以为半成品，板材厚度为2mm 50mm。可以根据生产需要选择。用于激光熔覆的熔覆材料可以是粉末状态，也可以是丝状。该熔覆材料的种类与成分比例可以根据需要生产的零部件的要求进行选择与配置。5优选地，在下料过程后进行清理步骤，对需要进行激光熔覆的表面进行除油、除锈处理，还可以再用丙酮或者酒精对待熔覆表面进行进一步清理。激光熔覆步骤粉末类熔覆材料的熔覆可以通过调节送粉装置将粉末送入激光熔化母体材料形成的熔池中并融于熔池金属液中，激光束移开熔池后，熔池金属液迅速凝结形成母体材料与熔覆材料混合而成的熔覆层。也可以采用将粉末通过调节送粉装置精确送到激光束即将经过的路径上，或者采用爆炸法或胶粘法等其他方式预先将粉末置于激光束即将经过的路径上。在激光束照射下粉末及母材表面熔化，从而将粉末与母材混合形成熔覆层。本专利技术优选预先送粉的方式，这种方式的优点在于母材的熔化层较浅，对母材的成分破坏较小，同时熔覆层的成分变化较小。优选地，为了得到更少氧化的熔覆层，可以在熔覆的过程中施加氩气、氮气、氦气、二氧化碳等保护气体对熔池进行保护。后处理步骤对熔覆表面有其他要求的可以进行热处理或机械加工处理。其中，激光熔覆过程采用的相关激光工艺参数包括激光功率1500W 10000W ；光斑尺寸光斑长L*光斑宽W = G 12)mm* (1 8)mm ；另外，也可采用圆形激光光斑进行激光熔覆，光斑直径为D，4mm < D < 12mm ；激光扫描速率:600mm/min 3000mm/min ；搭接率30% 70%;熔覆层的厚度为0. Imm 5mm，硬度大于或者等于HRC50，小于或者等于HRC67。其中，激光功率、光斑尺寸、激光扫描速度以及熔覆的搭接率是影响熔覆层要求的厚度与硬度四个不可分割、相互影响的要素。对不同种类的激光器，根据待熔覆材料对该激光的吸收率选择适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾利成，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：