一种铝合金激光单道熔覆工艺方法

摘要

一种铝合金激光单道熔覆工艺方法，涉及一种铝合金熔覆工艺方法，该方法利用镍基金属粉末结合3000瓦光纤激光设备，再以KUKA机器人作为执行机构，采用手工编程或自动编程方式，通过轮廓控制方式进行精确的轨迹插补运动，再结合四轴同轴送粉器的精确送粉量控制，通过调整送粉量、进给速度、激光功率、氮保护气流量、搭接率参数，利用优化、合理工艺参数对零件或模具的二维或三维复杂或简单的磨破损表面进行单道激光熔覆修复；被修复零件或模具快速地达到再次使用性能要求，使原本报废的零件或模具能够发挥出比之前更佳的性能。

主权项

一种铝合金激光单道熔覆工艺方法，其特征在于，该方法利用铁基金属粉末结合3000瓦光纤激光设备，再以KUKA机器人作为执行机构，采用手工编程或自动编程方式，通过轮廓控制方式进行精确的轨迹插补运动，再结合四轴同轴送粉器的精确送粉量控制，通过调整送粉量、进给速度、激光功率、氮保护气流量、搭接率参数，利用优化、合理工艺参数对零件或模具的二维或三维复杂或简单的磨破损表面进行单道激光熔覆修复；其步骤如下：选取铝合金板材为基底材料，铝合金板材中Fe含量为2ppm，Al含量为93.90%， Cr含量为0.11%，Ni含量为1ppm，B含量为20ppm，Cu含量为4.06%，Co含量为1ppm，Cd含量为1ppm，Mo含量为2ppm，Mn含量为0.51%，P含量为1ppm，S含量为1ppm，Si含量为0.07%，Ti含量为0.01%，V含量为1ppm，Zn含量为0.02%，Ca含量为0.32%，Mg含量为1.24%；为提高铝合金表面对激光能量的吸收，在激光熔覆前，对试样表面进行打磨处理以去除氧化膜；熔覆材料为球形粉末，颗粒直径为50~ 100微米，主要成分为Fe，熔覆粉末中Fe含量为62.96%，Al含量为0.28%，Cr含量为17.80%，Ni含量为14.60%，B含量为1.15%，Cu含量为0.01%，Co含量为1ppm，Cd含量为3ppm，Mn含量为0.10%，Si含量为1.46%，Ca含量为0.03%，Mg含量为1ppm；送粉颗粒范围200~400目；机械手重复定位精度小于0.06mm；粉末汇聚范围为0.7~3mm，粉末喷射距离为12~14mm。