[發明專利]激光熔覆用合金粉末及應用其的激光熔覆方法

無效

• 申請號: 201310308333.6
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103343341A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 林學春;周春陽;趙樹森;王奕博;高文焱;劉發蘭
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C38/54;B23K26/34
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

技術領域

本發明涉及激光焊接技術領域，尤其涉及一種激光熔覆用合金粉末及應用其的激光熔覆方法。

背景技術

液壓支架以其良好的縱向穩定性、防護性、對頂板的適應性及較快的移架速度等優點，廣泛應用于礦山、地鐵、隧道等地下工作場景。現階段國內對于液壓支架立柱一般采用鍍鉻的方法進行表面處理，以防止表面生銹及腐蝕。然而鍍鉻層的硬度低、耐磨性差且不能與立柱牢固結合，一般1年左右鍍鉻層就會因為磨損出現起皮及脫皮等現象，乳化液就會腐蝕立柱表面；鍍鉻層較低的硬度也易發生碰撞損傷，導致液壓支架立柱無法正常使用。兩者都會影響液壓支架的使用效果，煤礦中的液壓支架立柱為此每半年就需要檢修一次，頻繁的維修極大的影響了生產效率。

參考文獻1(專利文獻，公開號：CN101875128A)提供了一種礦用液壓支架的激光熔覆方法。該方法采用的冶金粉末材料的重量百分比組成為：C：0.148％、Ni：25.88％、Cr：4.219％、B：1.132％、Si：5.281％、Mn：0.368％、Nb：0.219％和P：1.147％、Fe：64.7％。該方法包括以下步驟：

步驟S01，將礦用液壓支架進行除銹、整平、毛化處理；

步驟S02，裝入激光加工機床，在主軸C的旋轉運動及激光頭X線性軸的進給運動配合下，在一個工步中送粉與激光熔覆同步進行，采用多道搭接方式進行掃描熔覆。

通過利用激光熔覆技術將耐磨性較好的合金粉末在立柱活性表面上加工高性能涂層，經由上述方法處理工件的表面硬度達到HV410，實用壽命是鍍鉻立柱的5～10倍，工件的使用壽命明顯提高。

然而，申請人在生產實踐中發現，經由上述方法處理的工件表面硬度仍然不能滿足要求，迫切需要一種能夠提供更高表面硬度的激光熔覆合金粉末及應用其的激光熔覆方法。

發明內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述技術問題，本發明提供了一種激光熔覆用合金粉末及應用其的激光熔覆方法，以提高被處理工件表面的硬度。

(二)技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種激光熔覆用合金粉末，其重量百分比組成如下：C：0.63-0.66％；Ni；27.0～33.0％；Cr：14.35～14.65；B：2.46～2.65％；Si：2.46～2.74％；Mo：1.79～2.01％；Cu：1.35～1.65％；余量為Fe。

根據本發明的另一個方便，還提供了一種應用上述激光熔覆用合金粉末的激光熔覆方法，該方法包括：激光器的激光頭對準工件的表面；向激光頭對準的工件表面均勻送入激光熔覆用合金粉末；激光頭發出激光熔化上述激光熔覆用合金粉末，熔化產生的各種反應物覆蓋在工件的表面，形成熔覆涂層；以及激光頭在預設范圍的工件表面掃描，實現該預設范圍工件表面的連續熔覆。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本發明激光熔覆用合金粉末及應用其的激光熔覆方法具有以下有益效果：

(1)本發明激光熔覆用合金粉末中含有較高含量的C、Si、B等元素，可以有效提高涂層硬度，獲得的涂層硬度較高達HRC50以上；

(2)本發明激光熔覆用合金粉末中含有較高含量的Ni、Cr元素，可以有效的提高涂層的耐腐性；

(3)本發明激光熔覆用合金粉末元素配比及熔覆工藝得當，獲得的涂層成形良好、無裂紋且與基體形成良好的冶金結合。

附圖說明

圖1為本發明實施例激光熔覆方法的流程圖；

圖2為在對圓柱形工件實施圖1所示激光熔覆方法時裝配關系的示意圖；

圖3為利用圖1所示方法對Q235板進行激光熔覆后涂層與基體的冶金結合圖；

圖4為利用圖1所示方法對Q235板進行激光熔覆后涂層與基體硬度的曲線圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于相應的值。此外，以下實施例中提到的方向用語，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發明。