[發(fā)明專利]激光制造與再制造結晶器銅板用復合粉末材料及其制造方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910910112.3 | 申請日： | 2019-09-25 |
| 公開（公告）號： | CN110512207B | 公開（公告）日： | 2020-10-27 |
| 發(fā)明（設計）人： | 董思遠;倪春雷;陳海濤 | 申請（專利權）人： | 沈陽大陸激光工程技術有限公司 |
| 主分類號： | C23C24/10 | 分類號： | C23C24/10;C22C19/05;C22C19/07;B22D11/057 |
| 代理公司： | 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107 | 代理人： | 史力伏 |
| 地址： | 110136 遼寧省沈陽*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 激光 制造 結晶器 銅板 復合 粉末 材料 及其 方法 | ||
1.一種激光制造與再制造結晶器銅板用復合粉末材料，其特征在于：包括過渡層粉末材料、防腐功能層粉末材料和防腐耐磨功能層粉末材料；其中：
所述過渡層粉末材料，由以下組分按質量百分比組成：Al：5-10%、Cr：0.5-1.5%、P:0.01-0.3%、Ni：余量；
所述防腐功能層粉末材料，由以下組分按質量百分比組成：C：0.2-1.0%、Cr：15-20%、Mo：5-10%、Si：0.1-0.5%、Nb：2-4%、Al：0.2-0.8%，Ni：余量；
所述防腐耐磨功能層粉末材料，由以下組分按質量百分比組成：C：0.02-0.20%、Cr：20-26%、Mo：5-9%、Si：0.1-0.5%、Ni：5.0-10.0%、Fe：1.0-3.0%、W：2.0-4.0%、Co：余量及其他不可避免的雜質元素。
2.一種激光制造與再制造結晶器復合銅板的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：廢棄結晶器銅板預處理，在銅板整個工作面熔覆權利要求1所述的過渡層粉末材料，然后在整個過渡層表面熔覆權利要求1所述防腐功能層粉末材料，最后在距銅板下口或連鑄坯出口邊緣1/3~1/2區(qū)域熔覆權利要求1所述防腐耐磨功能層粉末材料。
3.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述熔覆過渡層粉末材料的熔覆工藝為：功率密度：358~720W/mm2，焦距300~400mm，掃描速度：1500~2000mm/min，單層熔覆厚度：0.5-1.0mm，搭接率：30%~40%，保護氣氛：氬氣大于15L/min，純度99.99%。
4.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述熔覆防腐功能層粉末材料的熔覆工藝為：功率密度：150~425W/mm2，焦距300~400mm，掃描速度：800~1500mm/min，單層熔覆厚度：0.5-2.0mm，搭接率：50%~60%，保護氣氛：氬氣大于15L/min，純度99.99%。
5.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述熔覆防腐耐磨功能層粉末材料的熔覆工藝為：功率密度：150~425W/mm2，焦距300~400mm，掃描速度：800~1500mm/min，單層熔覆厚度：1.0-2.0mm，搭接率：50%~60%，保護氣氛：氬氣大于15L/min，純度99.99%。
6.一種激光制造與再制造結晶器復合銅板的制造方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
（1）廢棄結晶器銅板預處理
去除銅板表面疲勞層，根據激光制造與再制造結晶器銅板最終成品設計的熔覆層厚度對銅板工作面進行加工，去除銅板表面水、油污染物；
（2）過渡層熔覆
用半導體光纖輸出激光器在銅板整個表面采用邊鋪粉邊熔覆的方式熔覆一層過渡層合金材料，激光器波長為：808-1040nm；
所述過渡層合金材料成分：Al：5-10%、Cr：0.5-1.5%、P:0.01-0.3%、Ni：余量；
激光熔覆工藝：功率密度：358~720W/mm2，焦距300~400mm，掃描速度：1500~2000mm/min，單層熔覆厚度：0.5-1.0mm，搭接率：30%~40%，保護氣氛：氬氣大于15L/min，純度99.99%；
（3）防腐功能層熔覆
用半導體光纖輸出激光器在銅板整個過渡表面熔覆1層或2層防腐功能層合金材料，激光器波長為：808-1040nm；
所述防腐功能層合金材料成分：C：0.2-1.0%、Cr：15-20%、Mo：5-10%、Si：0.1-0.5%、Nb：2-4%、Al：0.2-0.8%、Ni：余量；
激光熔覆工藝：功率密度：150~425W/mm2，焦距300~400mm，掃描速度：800~1500mm/min，單層熔覆厚度：0.5-2.0mm，搭接率：50%~60%，保護氣氛：氬氣大于15L/min，純度99.99%；
（4）防腐耐磨功能層熔覆
在熔覆完的防腐功能層上用半導體光纖輸出激光器在距銅板下口或連鑄坯出口邊緣向上1/3~1/2區(qū)域熔覆1層或2層防腐耐磨功能層合金材料，激光器波長為：808-1040nm；
所述防腐耐磨功能層合金材料成分：C：0.02-0.20%、Cr：20-26%、Mo：5-9%、Si：0.1-0.5%、Ni：5.0-10.0%、Fe：1.0-3.0%、W:2.0-4.0%、Co：余量及其他不可避免的雜質元素；
激光熔覆工藝為：功率密度：150~425W/mm2，焦距300~400mm，掃描速度：800~1500mm/min，單層熔覆厚度：1.0-2.0mm，搭接率：50%~60%，保護氣氛：氬氣大于15L/min，純度99.99%。
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C23C 對金屬材料的鍍覆；用金屬材料對材料的鍍覆；表面擴散法，化學轉化或置換法的金屬材料表面處理；真空蒸發(fā)法、濺射法、離子注入法或化學氣相沉積法的一般鍍覆
C23C24-00 自無機粉末起始的鍍覆
C23C24-02 .僅使用壓力的
C23C24-08 .加熱法或加壓加熱法的
C23C24-10 ..覆層中臨時形成液相的
C23C24-04 ..顆粒的沖擊或動力沉積
C23C24-06 ..粉末狀覆層材料的壓制，例如軋制
