CN1418983A - 中碳钢、中碳合金钢表面激光熔覆方法 - Google Patents
中碳钢、中碳合金钢表面激光熔覆方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种中碳钢、中碳合金钢表面激光熔覆方法，该方法依序以如下步骤进行：坯料→锻造→机械加工→热处理→机械加工→激光熔覆→机械加工；该方法所用的坯料为中碳钢或中碳合金钢，激光熔覆所用的熔覆材料为Ni－WC或CO－合金或CO－Cr－WC；激光熔覆的工艺条件为：激光器输出功率3.5～4.0kw；激光束斑尺寸(25－30)×2mm2；离焦量40～48mm；激光束的扫描回转半径100～130mm、线速度2.1～4mm/s、角速度3°/s；熔覆材料送粉率400～450mg/s；采用本发明之法对中碳钢或中碳合金钢进行表面熔覆加工，在加工过程中基体不会开裂，熔覆层不会有裂纹，所制成的模具使用寿命比现有模具提高5～8倍。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属表面处理方法，特别涉及一种中碳铜、中碳合金钢表面激光熔覆方法。
背景技术
现有的钢板成形轧辊、辊锻模具等均采用高碳高合金钢制造，处理工艺复杂，使用寿命低，并导致产品质量问题。
采用激光熔覆技术将金属陶瓷熔覆材料熔覆在模具表面，是新技术，它可以在很大范围内实现提高轧辊、模具的使用寿命。但是如果作为轧辊、模具的坏料仍然使用高碳合金钢，将导致激光熔覆过程中出现很多难以克服的缺陷，如熔覆层产生裂纹、轧辊等坯料在激光熔覆过程中开裂等，表现出很差的工艺性，同时成本会很高，工艺过程也很复杂。采用中碳钢、中碳合金钢做坯料，可以克服上述缺点，并且能取得良好的使用效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种中碳钠、中碳合金钢表面激光熔覆方法。
本发明之方法依序按以下步骤进行；
坯料→锻造→机械加工→热处理→机械加工→激光熔覆→机械加工；
上述所说的坯料为中碳钢、中碳合金钢；
上述所说的激光熔覆所用的熔覆材料的种类、元素及元素的含量为：
上述所说的激光熔覆工艺的工艺条件为：
| 激光器输出功率 | 3.5～4.0kw |
| 激光束斑尺寸 | (25～30)×2mm2 |
| 离焦量 | 40～48mm |
| 激光束扫描速度(回转半径100～130mm)： | 线速度2.1～4mm/s，角速度3°/s |
| 熔覆材料送粉率 | 400～450mg/s |
| 坯料 | 中碳钢，中碳合金钢 |
本发明适用于钢板形轧辊、模具、辊锻模具、热挤压模具。
使用本发明之方法制成的模具，其寿命比现有模具提高5～8倍；制造成本与原模具相当，提高了产品合格率；节省模具安装调试工时，降低产品成本，使用该方法的过程中坯料不会开裂，熔覆层不会产生裂纹。
具体实施方式
本发明之具体方法依序包括以下步骤：
坯料→锻造→机械加工→热处理→机械加工→激光熔覆→机械加工。
激光熔覆工序所用的熔覆材料分别选用以下三种：
激光熔覆工序的工艺条件以三组为例：
1.激光器输出功率：3.5kw；激光束斑尺寸：50mm2；离焦量：40mm；激光束扫描回转半径：100mm、扫描线速度2.1mm/s、角速度3°/s；熔覆材料送粉率：400mg/s、熔覆材料分别为Ni-WC、CO-合金、CO-Cr-WC；坏料材料为45#钢或中碳合金钢。
2.激光器输出功率：3.8kw；激光束斑尺寸：60mm2；离焦量：44mm；激光束扫描回转半径：110mm、扫描线速度2.9mm/s、扫描角速度3°/s；熔覆材料送粉率：425mg/s、熔覆材料分别为Ni-WC、CO-合金、CO-Cr-WC；坯料材料为45#钢或中碳合金钢。
3.激光器输出功率：4.0kw；激光束斑尺寸：60mm2；离焦量：48mm；激光束扫描回转半径：130mm、扫描线速度4mm/s、角速度3°/s；熔覆材料送粉率：450mg/s、熔覆材料分别为Ni-WC、CO-合金、CO-Cr-WC；坯料材料为45#钢或中碳合金钢。
使用上述激光熔覆工序的三组工艺条件加工的模具，其寿命经对比试验，比现有模具的使用寿命提高5～8倍。
Claims (2)
1、一种中碳钢、中碳合金钢表面激光熔覆方法，其依序包括以下步骤：
坯料→锻造→机械加工→热处理→机械加工→激光熔覆→机械加工；
所说的坯料为中碳钢或中碳合金钢；
所说的激光熔覆步骤所用的熔覆材料为：Ni-WC；CO-合金；CO-Cr-WC；其成份如下：
Ni-WC：重量百分比为C3.12％、Si2.41％、Ti0.01％、Cr13.88％、
CO0.44％、Ni29.44％、Mo0.26％、W21.02％、Fe29.42％；
CO-合金：重量百分比为C3.32％、Si2.61％、Ti0.07％、Cr11.2％、
CO39.3％、Ni23.5％、Mo4.98％、Fe15.02％；
CO-Cr-WC：重量百分比为C3.82％、Si0.52％、Ti0.02％、Cr6.81％、
CO17.3％、Ni12.60％、Mo0.52％、W51.1％、Fe7.31％；
所说的激光熔覆工艺条件如下：
激光器输出功率：3.5～4.0kw；
激光束斑尺寸：(25～30)×2mm2；
离焦量：40～48mm；
激光束扫描回转半径：100～130mm；
激光束扫描线速度：2.1～4mm/s；
激光束扫描角速度：3°/s；
熔覆材料送粉率：400～450mg/s。
2、按照权利要求1所述的一种中碳铜、中碳合金钢表面激光熔覆方法，其特征在于：所说的中碳钢为45#钢。
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| CN 02144763 CN1418983A (zh) | 2002-12-10 | 2002-12-10 | 中碳钢、中碳合金钢表面激光熔覆方法 |
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