[發明專利]一種電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法及其應用

在審

• 申請號: 201911334838.3
• 申請日: 2019-12-20
• 公開（公告）號: CN111020566A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 覃喆華;陳恒文;程暢棟;李衛平
• 申請（專利權）人: 株洲輝銳增材制造技術有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C19/05;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/40
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 肖小龍;李瓊芳

1.一種電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法，其特征在于，所述端蓋材料為灰鑄鐵，所述端蓋上設有內孔，在所述端蓋內孔表面的接觸配合位置進行改性形成激光熔覆層，所述激光熔覆層包括鎳基層和硬質合金層，所述鎳基粉層由鎳基粉末熔覆至端蓋表面制成，所述硬質合金粉末層由硬質合金粉末熔覆至鎳基粉層表面制成；所述鎳基層厚0.2~0.4mm，所述硬質合金層厚0.7~0.9mm；所述改性激光熔覆層由順序進行的下列步驟制成：

S1.端蓋配合位置磨削：對端蓋的配合位置內孔進行車削機加工，去除缺陷疲勞層；

S2.蓋板變位機裝夾找正：裝夾后找正，內孔圓中心與變位機轉盤中心同軸；

S3.鎳基層熔覆：采用激光熔覆工藝對端蓋的配合面內孔表面進行熔覆鎳基層，所述鎳基層分兩層進行熔覆，第一層熔覆層與端蓋基材部分冶金結合；第二層熔覆層與第一層熔覆層冶金結合，優選地，所述第一層鎳基層厚0.1~0.2mm、第二層鎳基層厚0.2~0.3mm；

S4.硬質合金層熔覆：采用激光熔覆工藝在第二層鎳基層上進行熔覆第三層硬質合金層；

S5.對內孔進行機加車削到所需精度。

2.根據權利要求1所述電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法，其特征在于，所述灰鑄鐵成分具體為：w（C）=2.6%~3.8%；w（Si）=1.2%~3.0%；w（Mn）=0.4%~1.2%；w（P）≤0.4%；w（S）≤0.15%。

3.根據權利要求1所述電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法，其特征在于，所述硬質合金粉末中含Si、Ni、Cr、Fe、Mo、C和Mn等元素；優選地，其成分質量百分比為：

C 0.1%~0.5%；Si 0.5%~0.1%；Ni 1.5%~2.0%；Cr 15%~20%；Mn 0.8%~1.2%；Fe 余量。

4.根據權利要求1所述電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法，其特征在于，所述鎳基粉末為球狀粉末，粒徑53~150μm，包含Ni、C、Si、Fe、Cr、Mo、Nb等元素；優選地，其成分質量百分比為：

C ≤0.01%~0.05%；Si 0.1%~0.5%；Fe 1.0%~1.5%；Cr 20.0%~25%；Mo 5.0%~10%；Nb3.5%~4.0%，Ni 余量。

5.根據權利要求1所述電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法，其特征在于，所述激光熔覆工藝參數具體為：激光功率：100~1000W；光斑直徑：0.5~5mm；掃描線速度：5~20mm/s；正離焦；送粉速度：2~10g/min；無預熱。

6.根據權利要求1所述電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法，其特征在于，步驟S3所述第一層鎳基層厚0.1~0.2mm、第二層鎳基層厚0.2~0.3mm。

7.根據權利要求1所述電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法，其特征在于，步驟S4所述第三層硬質合金層厚0.6~0.8mm。

8.根據權利要求1所述電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法，其特征在于，步驟S4還包括在所述第三層硬質合金層上進行激光熔覆第四層硬質合金層。

9.根據權利要求8所述電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法，其特征在于，所述第四層硬質合金層厚0.6~0.8mm。

10.一種權利要求1~9任一項所述電機軸灰鑄鐵端蓋表面激光熔覆改性方法在電機軸灰鑄鐵端蓋上的應用。