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申请/专利权人:浙江翰德圣智能再制造技术有限公司
摘要:本发明涉及镍基高温合金强化技术领域,具体涉及一种提高Hastelloyc‑276镍铬钼合金激光熔覆层性能的方法。针对硬度提升问题,采用具有高硬度的纳米碳化铬、纳米碳化钨、纳米氧化钇及纳米碳化硼颗粒作为强化相,同时利用纳米颗粒的小尺寸效应,对熔覆层的性能进行更进一步的提高。同时为了解决纳米颗粒容易悬浮、熔覆过程中实际进入熔覆层内颗粒数量较少的问题,采用高能球磨方法使纳米粉末和Hastelloyc‑276粉末机械合金化结合。对于部分基材可以采用预热后调控激光熔覆工艺,抑制熔覆层开裂,焊后通过精密机加的方法使工件恢复至设计尺寸。本发明成功制备出高硬度且抑制裂纹产生的强化镍铬钼熔覆层,为提高零件表面耐磨耐冲击提供高效可靠新型工艺方法。
主权项:1.一种提高Hastelloyc-276镍铬钼合金激光熔覆层性能的方法,其特征在于,包括下列步骤:1称取Hastelloyc-276镍铬钼合金和纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇三种纳米粉末,作为配置强化粉末的原料;2采用行星球磨机,对Hastelloyc-276镍铬钼合金和纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇三种纳米粉末进行球磨混合,得到强化粉末;3对所得强化粉末进行筛选,使之适用于所用的送粉设备;4将筛选后的强化粉末干燥,并对待熔覆工件表面进行预处理;5对经步骤4预处理后待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆,在待熔覆工件的待熔覆面形成熔覆层,熔覆完成后进行精加工,得到激光熔覆工件;步骤1中,Hastelloyc-276镍铬钼合金的粒径为50~150μm,纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇三种的粒径为40~70nm;步骤1中,Hastelloyc-276镍铬钼合金和纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇三种的质量之比为97.5:1:1:0.5;步骤2中,Hastelloyc-276镍铬钼合金和纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇在行星球磨机的球磨罐中处于真空状态,球磨参数为:300转分钟,球磨时间6h,球料质量比5:1;步骤3中,对所得强化粉末进行筛选时,采用的筛网为150目筛网;步骤4中,将筛选后的强化粉末干燥的参数为:150℃条件下干燥1.5h;待熔覆工件表面进行预处理为:首先对待熔覆工件的待熔覆区域进行打磨氧化皮层处理,然后依次进行清洗、干燥;待熔覆工件为双面待熔覆面积为200×50mm,厚度10mm的2205双相不锈钢板;步骤5中,进行精加工为采用铣床对激光熔覆部位进行精加工,以得到满足工件设计尺寸及精度要求的激光熔覆工件;步骤5中,对经步骤4预处理后待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆,激光熔覆两层,总厚度2.3mm,并通过调整工艺窗口抑制熔覆裂纹的产生;所使用的工艺参数为:激光功率为2000W,采用氩气保护,保护气氩气流量为15Lmin,激光扫描速度为10mms,送粉速度为15gmin,搭接率为50%;步骤5中,进行激光熔覆,每道走200mm,一共熔覆24道,光斑直径4mm,每过12道就对待熔覆工件进行翻面再熔覆,并通过工艺窗口抑制熔覆裂纹的产生,并且通过翻面熔覆来减轻热形变造成待熔覆工件严重单向弯曲;激光熔覆工件的熔覆层平均厚度为0.8mm;激光熔覆工件表面PT探伤未发现裂纹;激光熔覆工件表面硬度从纯Hastelloyc-276熔覆层的267HV0.2提升至435HV0.2,提高了60%以上。
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