[发明专利]一种轴类及管类件的激光熔覆方法

权利要求书

1.一种轴类及管类件的激光熔覆方法，其特征在于，所述轴类及管类件包括但不限于立柱、芯棒和锅炉管，所述激光熔覆方法包括以下步骤：

S1、熔覆前加工或检测；

对立柱、锅炉管进行机械加工，检测原始规格尺寸，并留出加工余量；

检查芯棒熔覆区域尺寸，校直，去除芯棒表面疲劳层，探伤检测，检查芯棒表面有无气孔或裂纹缺陷；

S2、激光熔覆；

对立柱进行高速激光熔覆时，熔覆线速度为10m/min-30m/min；

对芯棒进行激光熔覆时，熔覆线速度为7mm/s-10mm/s，芯棒采用多遍熔覆工艺，熔覆层总厚度为2.0mm-3.0mm；

对锅炉管进行激光熔覆时，熔覆线速度为6m/min-18m/min。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，步骤S1中，立柱和锅炉管的加工余量不小于0.2mm。

3.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，步骤S1中，校直后芯棒同心度≤0.2mm，用车床对芯棒表面进行车削，车削过程包括粗车工艺和精车工艺，粗车时设置车床转速100r/min-150r/min，进给速率40mm/min，精车时设置车床转速150r/min-200r/min，进给速率20mm/min，通过车削去除芯棒表面疲劳层，获得表面粗糙度≤Ra6.3。

4.根据权利要求2或3所述的激光熔覆方法，其特征在于，步骤S2中，对立柱进行高速激光熔覆时，熔覆功率为2000W-4000W、激光光斑规格为步距0.3mm-0.9mm、搭接率为30％-50％、第一合金粉末的送粉量为30-50g/min；

若立柱熔覆完成后无需后续机械加工，则熔覆厚度为0.1mm-0.6mm；若立柱熔覆完成后需要抛光处理，则熔覆厚度为0.3mm-0.6mm；若立柱熔覆完成后需要磨削和抛光处理，则熔覆厚度为0.35-0.6mm。

5.根据权利要求4所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述第一合金粉末包括以下重量百分比的组分：

C 0.16-0.19％、Cr 14.5-16.5％、Si 0.9-1.1％、Mo 0.52-0.63％、Mn 0.26-0.31％、B0.72-0.83％、Ni 2.99-3.07％、P 0.027-0.03％、S 0.007-0.008％、余量为Fe。

6.根据权利要求2或3所述的激光熔覆方法，其特征在于，步骤S2中，对芯棒进行激光熔覆前，采用中频加热炉将芯棒整体预热至300℃，然后将熔覆所用第二合金粉末进行筛粉和烘粉，烘粉温度为100-110℃，时间为1-1.5h；

对芯棒进行激光熔覆时，激光功率为6000-10000W、步距为8-17mm、焦距为280-300mm、搭接率为30％-60％、第二合金粉末的送粉量为30-50g/min。

7.根据权利要求6所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述第二合金粉末包括以下重量百分比的组分：

C 0.12-0.15％、Cr 1.47-1.52％、Si1.67-1.71％、Mo 1.82-1.85％、Mn0.49-0.54％、B0.72-0.79％、Ni 3.71-3.80％、P 0.027-0.03％、S 0.007-0.008％、Co包WC2.5-3.0％、余量为Fe。

8.根据权利要求2或3所述的激光熔覆方法，其特征在于，步骤S2中，对锅炉管进行激光熔覆时，由机器人抓取激光器沿着锅炉管轴向前进，步距为0.5mm，由变位机带动锅炉管实现0-150°的旋转往复，熔覆功率为2000W-4000W、熔覆线速度设置为6m/min-18m/min、搭接率为50％、第三合金粉末的送粉量为30-50g/min，在锅炉管熔覆区域表面实现“弓”字形熔覆轨迹，熔覆层厚度为0.7-1.5mm。

9.根据权利要求8所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述第三合金粉末包括以下重量百分比的组分：

C 0.72-0.80％、Cr 16.58-17.23％、Si3.8-4.2％、Mo2.1-2.4％、Cu1.95-2.12％、B3.18-3.56％、Fe3.58-3.80％、余量为Ni。