[发明专利]一种基于激光熔覆技术和豪克能技术的修复方法

说明书

本发明提供一种基于激光熔覆技术和豪克能技术消除残余应力、改善力学性能、提高表面光洁度的构件修复方法，其方法主要包括以下步骤：(1)采用机加工技术对待修复构件表面0.5～1mm厚度进行车削加工，并用丙酮溶液和酒精清洗干净，吹干备用；(2)将熔覆金属粉末在球磨机中混合均匀；(3)采用预置式激光熔覆技术，将熔覆金属粉末与酒精混合成糊状，涂敷在构件待修复部位，待酒精蒸发干后，进行激光熔覆修复，对熔覆层进行机加工使表面粗糙度Ra≤6.3μm；(4)采用豪克能技术再次对修复构件表面进行无研磨剂的研磨、强化和微小的形变处理。本发明修复的构件表面呈镜面效果，表面粗糙度值Ra≤0.05μm，同时在构件修复部位产生压应力，提高构件表面的显微硬度、耐磨性、疲劳强度和疲劳寿命。

技术领域

本发明属于表面改性技术领域，具体涉及一种42CrMo低合金中碳钢表面修复技术。

背景技术

随着新时代工业技术的快速发展，各种中大型机械被广泛应用于建筑、矿山等相关领域，其中大型装载器械的主轴长期工作在恶劣工况之下，承受随机交变载荷，易出现磨损甚至断裂失效等问题。一旦设备出现损坏将会直接影响生产效率，是大型装载机械设备修复工作的重中之重。由于大型轴类零件价格较高，生产周期长，因此具有较高的修复价值。轴类零件的修复问题一直是亟待解决的技术难题，利用激光熔覆修复技术在磨损轴面上制备出高强层和高耐磨层，不仅能够延长重型装载设备的使用寿命，减少生产成本，而且使资源得到循环再利用。

目前，主轴件的修复技术主要采用激光熔覆技术进行修复，国内外研究人员主要研究了扫描速度、光斑直径等参数对修复件的力学性能的影响，通过激光修复主轴的技术还处于起步阶段，激光熔覆技术和豪克能技术相结合的修复技术还处在雏形阶段。现有的激光熔覆修复技术还主要停留在对熔覆参数的研究阶段，传统的激光熔覆技术所得到的熔覆层表面粗糙，还需要多次采用机加工技术表面处理。

本发明基于其传统的激光熔覆修复技术，其修复后的表面粗糙且内部存在残余应力，因此提出将激光熔覆技术和豪克能技术相结合的一种新型的构件修复技术。本发明通过对激光熔覆技术中熔覆合金粉末配比进行优化调控，制备高强度、高耐磨性的激光熔覆层，为改善熔覆层表面外观形貌、熔覆层内部残余应力，提高疲劳寿命、表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性，故将激光熔覆技术和豪克能技术相结合，旨在获得高性能、无残余应力、表面光洁的熔覆修复层，对提高激光熔覆层的性能有重要作用。

发明内容

为克服上述现有的激光熔覆修复技术的不足，本发明的目的是提供一种基于激光熔覆技术和豪克能技术的修复技术，基体与熔覆层结合性能好，一次装夹基体表面便可呈现出镜面光泽，表面粗糙度Ra可降至0.05μm以下，可得到高强度、高耐磨性的激光熔覆层，提高疲劳寿命、表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性，此技术改善了熔覆层的外观形貌，提高熔覆层的力学性能性能，使其得到广泛的应用。

一种基于激光熔覆技术和豪克能技术的修复技术，其特征在于，包括以下步骤：消除残余应力、改善力学性能、提高表面光洁度的构件修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，采用机加工技术对待修复构件表面0.5～1mm厚度进行车削加工，并用丙酮溶液和酒精清洗干净，吹干备用；

步骤二，将熔覆金属粉末在球磨机中混合均匀；

步骤三，采用预置式激光熔覆技术，将熔覆金属粉末与酒精混合成糊状，涂敷在构件待修复部位，待酒精蒸发干后，进行激光熔覆修复，对熔覆层进行机加工使表面粗糙度Ra≤6.3μm；

步骤四，采用豪克能技术对修复构件表面进行无研磨剂的研磨、强化和微小的形变处理。

根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，所述Fe-Cr-C铁基合金粉末的成分含量为：C含量为0.5～0.6％，Ni含量为10～11％，Cr含量为20～22％，Al含量5～5.5％，CeO₂含量为1～1.5％，其余为Fe含量，将所需的熔覆金属粉末按比例混合，亦可按照所需性能进行调整，在球磨机中混合均匀。