[发明专利]一种球磨机正变位大模数齿轮光纤激光再制造工艺

权利要求书

1.一种球磨机正变位大模数齿轮光纤激光再制造工艺，其特征在于，包括如下步骤： 

步骤一：确定熔覆层材料，设计Fe-Cr系合金粉末，设计熔覆层材料的强化相和韧性相，满足耐磨损和耐腐蚀要求，选择与齿轮基体材料热膨胀系数相近的合金粉末，所述合金粉末的组分及质量分数是：Fe： (78%-81%)；C：(0.1%-0.2%)；Cr：（13%-16%）； Ni：（4%-4.8%） Mo：（1.5%-2%）；所述合金粉末通过熔炼后雾化制备出粒度为50～200微米的球形粉末；

步骤二：齿轮表面经除油-除杂-除锈清洗-着色探伤-铣掉损伤部位，获得清洁表面；

步骤三：齿轮激光再制造，采用光纤激光器六轴机器人组成的柔性激光加工系统，光束模式为多模，输出功率为2400W，光斑直径为10mm×4mm，焦距为300mm；送粉量15g/s，侧向送粉；扫描路径：利用机器人语言编程，采用相对指令，有限循环，40%搭接率，扫描速度600mm/min，生成自动加工程序；单道熔覆层平均厚度1mm,宽度4mm；

步骤四：结合Fe-Cr相图，通过金相显微镜、SEM（扫描电子显微镜）、摩擦磨损实验，显微硬度计等分析手段，得到熔覆层形貌、摩擦学实验数据；

步骤五：根据实验数据分析，光纤激光熔覆层凝固组织的组成相为Fe-Cr固溶体和碳化物，形貌为柱状晶、枝晶特征和不规则碳化物，无气孔和裂纹，熔覆层与基体结合界面为白亮带的冶金结合，磨损量为基体的1/2；

步骤六：经过多道搭接和多层熔覆，得到厚度约为6mm的平整熔覆层；

步骤七：齿形加工。

2.根据权利要求1所述的球磨机正变位大模数齿轮光纤激光再制造工艺，其特征在于：所述步骤一中合金元素Ni和Mo形成固溶体，强化相为原位生成的Cr₃C₂。

3.根据权利要求1所述的球磨机正变位大模数齿轮光纤激光再制造工艺，其特征在于：所述步骤七根据分度圆直径，齿根圆和齿顶圆数据，结合正变位系数，获得标准齿形数据，利用龙门铣床和齿形数据，通过CNC编程，生成齿形加工程序，加工完经过退火处理获得与标准齿轮一致的齿形。