[发明专利]一种用于激光熔覆的镍基合金粉末

说明书

本发明公开了一种用于激光熔覆的镍基合金粉末，其特征在于，包含以下质量百分比的各组分：Ni：余量、B：1.5‑2%、Si：1.85～2.95%、Cr：26～30%、Nb：0.2‑1.5%、Fe：≤1.5%、Co：24～29%、Mn：0.3～0.8%、杂质：≤0.3%。本发明的有点在于克服了传统镍基合金金属粉末在激光熔覆技术上存在的耐磨性和耐蚀性不足，激光熔覆过程中易发生开裂等使用性能及工艺性能问题，可有效提高熔覆效率，降低了生产成本，从而提升熔覆层的耐磨性及使用寿命，取得了明显的经济效益。

技术领域

本发明涉及镍基合金粉末制备和激光熔覆技术，特别涉及一种用于激光熔覆的镍基合金粉末。

背景技术

激光熔覆（Laser Cladding)亦称激光包覆或激光熔覆，是一种新的表面改性技术。它以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。在工业领域和民用的金属材料中，镍基合金是工业最重要的基础材料之一，具有以下特性外观质量干燥，无明显氧化色颗粒，无目视可见夹杂，耐腐蚀性能好，所形成的熔覆层具有良好的耐高温、耐磨性，抗氧化性强，成本低等优点，可有效提高熔覆效率。镍基合金粉末主要用途在高速激光熔覆、热喷涂、修复行业等方面。

目前激光熔覆用的传统镍基合金粉末存在成本高，耐磨和耐蚀性能差，同时相对强度和韧性也不乐观，焊接性能和熔覆层硬度偏低，制备的熔覆层致密有裂纹现象，熔覆中很控制裂纹、气孔、偏析、性能不稳等缺陷。

激光熔覆技术也是一种经济效益很高的新技术，它可以在廉价金属基材上制备出高性能的合金表面而不影响基体的性质，降低成本，节约贵重稀有金属材料，因此，世界上各工业先进国家对激光熔覆技术的研究及应用都非常重视。

发明内容

本发明的目的是为了克服传统镍基合金金属粉末在激光熔覆技术上存在的强度低、耐磨性和耐蚀性不足，激光熔覆过程中易发生开裂等使用性能及工艺性能问题，提供一种用于激光熔覆技术的镍基合金粉末，从而提升熔覆层的耐磨性及使用寿命

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种用于激光熔覆的镍基合金粉末，其特征在于，包含以下质量百分比的各组分：Ni：余量、B：1.5-2%、Si ：1.85～2.95%、Cr ：26～30%、Nb：0.2-1.5%、Fe ：≤1.5%、Co：24～29%、Mn：0.3～0.8%、杂质：≤0.3%。

优选的，所述镍基合金粉末的粒度分布为38～150μm，D50在80～100um，D97在160～185um。

优选的，所述镍基合金粉末的外貌球形或近球形，显微颗粒球形度ψ≥85%，松装密度≥4.40g/cm³，振实密度≥5.10g/cm³。

优选的，所述镍基合金粉末的流动性为≤20s/50g，且氧含量≤200ppm。

优选的，所述镍基合金粉末通过在惰性气氛下真空气雾化制粉制备得到。

优选的，采用半导体激光器，所述激光熔覆工艺参数为：激光功率为3000W，光斑直径1.0mm，扫描线速度为50m/min，真空环境≤0.2pa，送粉速率为40g/min，工作气体为氩气。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.本发明的镍基合金粉末的粒度分布为38～150μm，D50在80～100um，D97在160～185um，流动性为≤20s/50g，外貌球形或近球形，显微颗粒球形度ψ ≥85%，氧含量≤200ppm，松装密度≥4.40g/cm³ ，振实密度≥5.10g/cm³，提高了粉末在激光熔覆的各项性能。