[发明专利]一种激光熔覆材料及火车铁轨激光熔覆修复工艺

权利要求书

1.一种激光熔覆材料，其特征在于，所述激光熔覆材料为一种铁基合金粉末，所述铁基合金粉末包括如下组分：

C≤0.13wt％，Cr：16.0wt％～18.0wt％，Ni≤5.0wt％，Mo：1.0wt％～2.0wt％，Mn≤0.5wt％，Si≤1.2wt％，B≤0.85wt％，余量为Fe和不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的激光熔覆材料，其特征在于，所述铁基合金粉末的粒度为50～150μm。

3.一种采用如权利要求1所述的激光熔覆材料的火车铁轨激光熔覆修复工艺，其特征在于，所述工艺选取铁轨为基材，采用气动同轴送粉方式，并利用机械手控制激光器运行路线，通过激光器发出的激光将铁基合金粉末熔覆到损伤铁轨表面，获得表面成形形貌好，无裂纹、砂眼缺陷且与基材为冶金结合的激光熔覆层，实现钢轨表面修复。

4.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述激光熔覆的参数包括：设置送粉器送粉量为60g/min，送粉气流量为5L/min；

设置激光器输出功率为3000～4000w，激光波长为1064nm，焦距为150mm，调节离焦量，使加工点位于焦点下方5mm处，光斑直径为5mm；

设置机械手按照蛇形方式来回折返运行，运行速度为20～30mm/s，搭接量为40％～50％，即相邻两道激光间距离为2.0～2.5mm。

5.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述铁基合金粉末的制备方法为按照各元素重量百分比混合、筛匀后，150℃烘干1h备用。

6.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述激光熔覆层的单层厚度为1.0～1.5mm，表面硬度为HRC45～48。

7.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，为达到修复尺寸要求，采用多层熔覆方式对铁轨进行修复。

8.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括在激光熔覆前对钢轨进行前处理，所述前处理包括：

对待修复钢轨进行超声探伤，确保钢轨芯部无损伤；

砂轮打磨损伤面，边缘做圆滑过渡处理，打磨区域进行着色渗透探伤，确保无裂纹缺陷后，清洗钢轨表面探伤剂，确保待修复区域无油、无锈。

9.如权利要求3所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括在激光熔覆后对钢轨进行后处理，所述后处理包括：

表面着色探伤确定无裂纹、砂眼缺陷后，打磨熔覆涂层，使修复区域高度与钢轨周围一致；

再次着色检验铁轨表面是否有裂纹、砂眼缺陷，超声探伤确保钢轨芯部无损伤。