[发明专利]一种应用等离子堆焊工艺生产复合刀坯的方法

权利要求书

1.一种应用等离子堆焊工艺生产复合刀坯的方法，其特征在于：通过等离子堆焊机将不锈钢合金粉末直接堆焊在基体表面，形成堆焊层，再纵向切割形成片状复合刀坯，其具体操作步骤如下：

1）预热，将不锈钢合金粉末在150~250℃下烘干2~3小时，基体在300~400℃预热1~1.5h；

2）堆焊参数设定，设定等离子喷枪的运动路径，覆盖基体全部待堆焊表面，设定等离子喷枪的步进宽度为3~7mm/min，步进速度为250~290mm/min，等离子喷枪枪口与基体表面堆焊距离为15~25mm；所用离子气和保护气均为商用纯氩气，离子气流量为1~2L/min，保护气流量为1.5~2.5L/min，堆焊电流140~160A，堆焊电压30~40V；

3）装粉，将烘干后的不锈钢合金粉末装入等离子堆焊机的送粉罐中，设定送粉罐的送粉速率为50~70g/min；

4）堆焊，等离子喷枪按照预先设定运动路径在基体表面进行堆焊，直到形成一块在基体上带有理想厚度的堆焊层的复合金属；

5）退火，将堆焊后的复合金属快速送入保温炉中，缓冷处理随炉冷却至室温；

6）精磨修形，复合金属缓冷结束后，对其堆焊层表面进行精磨至平整光滑；

7）切割，用线切割机将复合金属纵向切割，分割成若干个厚度5~12mm的复合刀坯，基体为刀身部位，堆焊层为刀刃部位；

所述的步骤1）中不锈钢合金粉末材料为8Cr13MoV，其组成成分以质量百分比计为C0.80%、Si1.00%、Mn1.00%、P0.045%、Ni0.15%、Cr13.00%、Mo0.2%、V0.20%、Fe余量，粉末粒度为50~100μm；所述基体为2Cr13不锈钢，其组成成分以质量百分比计为C0.20%、Si0.40%、Mn0.25%、P0.025%、Ni0.12%、Cr13.00%、Fe余量；

所述步骤4）中形成的堆焊层的理想厚度是10~15mm；

所述步骤6）中精磨修形后，剩余堆焊层有效厚度不少于10mm；

所述不锈钢合金粉末中掺入有稀土氧化物粉末，二者以95:5的体积比混合；

所述稀土氧化物粉末为Y₂O₃或CeO₂，纯度为99.999%，粉末粒度为纳米级。

2.根据权利要求1所述的一种应用等离子堆焊工艺生产复合刀坯的方法，其特征在于：所述步骤5）中保温炉为马弗炉，复合金属入炉前马弗炉内温度为700~800℃，复合金属入炉后断电，随炉冷却。