[發明專利]一種激光熔覆粉末及其制備方法和熔覆層及其制備方法

在審

• 申請號: 201910801103.0
• 申請日: 2019-08-28
• 公開（公告）號: CN110405197A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 付宇明;張鈺;付晨;鄭麗娟
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B22F1/00
• 分類號: B22F1/00;C22C38/34;C22C38/38;C22C38/22;C22C38/28;C23C24/10
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉瀟

本發明涉及表面加工技術領域，尤其涉及一種激光熔覆粉末及其制備方法和熔覆層及其制備方法。本發明提供的激光熔覆粉末，按照質量百分比計，包括以下組分：C：1.25～1.55％，Si：3.4～4.6％，Mn：3.1～4.2％，Cr：21～23％，Mo：0.08～0.15％，W：9.5～10.3％，Ti：3.5～7.5％和Fe：余量。根據實施例的記載，本發明提供的激光熔覆粉末制備得到的熔覆層具有≥760HV的硬度，并具有較好的耐磨性能。

技術領域

本發明涉及表面加工技術領域，尤其涉及一種激光熔覆粉末及其制備方法和熔覆層及其制備方法。

背景技術

激光熔覆是指將合金粉末、合金焊絲等通過激光掃描熔化，與基體表面熔化層在極短時間內發生冶金反應，制得稀釋度極低，與基體成冶金結合的表面熔覆層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱等性能的工藝方法，從而達到表面改性或修復的目的，既滿足了材料表面特定性能的要求又節約了大量的貴重元素；與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、熱變形小、與基體結合好且適合熔覆的材料多等特點。目前的激光熔覆合金粉末制備得到的熔覆層的硬度很難達到700HV以上，難以滿足高磨損惡劣工況的需要。因此，如何開發一種低成本制備高硬度、高耐磨熔覆層的激光熔覆粉末成為近年來該領域研究的熱點問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低成本制備高硬度、高耐磨熔覆層的激光熔覆粉末。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種激光熔覆粉末，按照質量百分比計，包括以下組分： C：1.25～1.55％，Si：3.4～4.6％，Mn：3.1～4.2％，Cr：21～23％，Mo：0.08～0.15％， W：9.5～10.3％，Ti：3.5～7.5％和Fe：余量。

優選的，按照質量百分比計，包括以下組分：C：1.35％，Si：3.45％， Mn：3.1％，Cr：22％，Mo：0.12％，W：9.5％，Ti：4.5％和Fe：余量。

優選的，所述激光熔覆粉末的粒徑為135～325目。

本發明還提供了所述的激光熔覆粉末的制備方法，包括以下步驟：

將C、Si、Mn、Cr、Mo、W、Ti和Fe各自對應的金屬單質進行混合，得到激光熔覆粉末。

優選的，進行所述混合前，先將C、Si、Mn、Cr、Mo、W、Ti和Fe 各自對應的金屬單質獨立地進行干燥；

所述干燥的溫度為150～180℃，所述干燥的時間為2～3小時。

本發明還提供了一種熔覆層的制備方法，包括以下步驟：

將激光熔覆粉末進行激光熔覆，得到熔覆層；

所述激光熔覆粉末為上述技術方案所述的激光熔覆粉末或由上述技術方案所述制備方法制備得到的激光熔覆粉末。

優選的，所述激光熔覆的條件參數為：激光功率為2.8～4.0kW；矩形光斑為2×14mm；搭接率為：50％；掃描速度為：450～650mm/min；保護氣體為：氬氣；送粉速度為：2.2～3.5g/s，送粉氣流量為8L/min。

優選的，所述激光熔覆的過程為：將所述激光熔覆粉末置于激光熔覆送粉器的送粉筒內，通過同軸送粉進行激光熔覆。

本發明還提供了所述制備方法制備得到的熔覆層，所述熔覆層的厚度為 1.8～2.2mm，所述熔覆層的硬度≥750HV。