[发明专利]一种激光熔覆316L不锈钢优化工艺

摘要

本发明公开了一种激光熔覆316L不锈钢优化工艺，具有如下步骤：对45号钢基材的熔覆面和其与工作台的接触面进行必要预处理；对316L不锈钢粉末进行干燥处理4小时，保证粉末充分干燥；对加工轨迹进行离线编程；进行正交试验；对形状系数ζ进行极差分析；对稀释率D进行极差分析；金相组织分析。本发明着重考虑了以前没有被足够重视的保护气因素，将其作为影响不锈钢加工工艺的因素进行综合考虑，采用本发明得到的最佳工艺参数进行熔覆后，得到的316L不锈钢，能够保证在不影响其机械性能的前提下，获得较好的表面形貌，同时能够改善表面粘粉、气孔、裂纹等缺陷，为激光熔覆不锈钢零件的工艺优化提出了较具体的优化方案。

主权项

1.一种激光熔覆316L不锈钢优化工艺，其特征在于具有如下步骤，S1、对45号钢基材的熔覆面和其与工作台的接触面进行必要的机加工磨削处理，对表面锈蚀及氧化进行初步去除，同时保证两个面高度一致，减小熔覆误差；S2、使用金相砂纸对熔覆面进行打磨，之后使用无水乙醇擦拭，放在通风干燥处备用；S3、对316L不锈钢粉末进行干燥处理4小时，保证粉末充分干燥；S4、对加工轨迹进行离线编程，采用Robotmaster软件对所要加工的零件进行工艺轨迹规划，之后进行离线编程，输出SRC格式的编程文件，导入Kuka机器人的控制系统中，为加工做准备；S5、采用载气式同轴送粉器送粉，半导体激光器照射熔覆面，激光熔覆工艺参数为：激光熔覆头的光斑直径恒定为2mm，离焦量恒定为0mm，送粉气和保护气都采用氩气，送粉气流量恒定为6L/h，改变激光功率、扫描速度、送粉速率和保护气流量进行正交试验；S6、对形状系数ζ进行极差分析，由极差分析结果可知，扫描速度VS、送粉速率Vf、保护气流速G对形状系数ζ都有很显著影响，激光功率P没有显著影响，得到形状系数同时满足ζ≥3和较大的条件的正交试验样品的工艺参数的取值；S7、对稀释率D进行极差分析，由极差分析结果可以知道保护气流速G、激光功率P是主要影响因素，以使稀释率D较小为参考标准，结合形状系数的取值，得到多组满足条件的工艺参数；S8、金相组织分析，根据步骤S7得到的多组工艺参数，制备多组样品，对多组样本的熔池底部、熔池中部和熔覆层顶部，进行金相组织观察，选取金相组织的柱状树枝晶组织排列规则，等轴晶树枝晶致密集中的样品的工艺参数为最佳工艺参数。