宽带激光感应复合熔覆修复与表面强化模具的方法

摘要

一种宽带激光感应复合熔覆快速修复与表面强化模具的方法，该方法的特点是：采用宽带激光感应复合熔覆专用Ni基合金粉末对模具的破损部位进行修复或对模具的表面进行强化。本发明采用宽带扫描系统，可对塑料模具、热作模具与冷作模具等不同模具进行修复与表面强化，单道激光感应复合熔覆层的宽度达20～30mm，每道熔覆厚度可达3mm，激光扫描速度达10m/min，粉末流量达15kg/h，粉末利用率90％，较单纯激光熔覆效率提高5～10倍，缩短修复时间30％、节能10～40％，消除涂层中的气孔与裂纹等缺陷，大幅度提高模具的耐磨、耐蚀、抗氧化与抗疲劳性能，模具的使用寿命可以提高3～10倍。

主权项

一种宽带激光感应复合熔覆快速修复与表面强化模具的方法，其实现的方法与步骤为：(1)将模具的破损部位或模具需要表面强化的部位进行除锈、除油与丙酮清洗；(2)将专用Ni基合金粉末装入自动送粉器的装料斗内，调节高频感应加热线圈与模具被修复或强化部位之间的距离为2～10mm，通过计算机调节感应加热功率，将模具的破损部位或模具需要表面强化的部位加热至200～950℃，同时利用铜管对感应加热区吹入Ar气；(3)将具有矩形光斑的激光束与自动送粉器的粉末喷嘴定位于感应加热区内，实现激光热源与感应加热源的复合；利用粉末喷嘴将Ni基合金粉末吹入激光感应复合熔覆热源形成的熔池内，当激光感应复合熔覆热源移开后，熔融的合金粉末快速凝固结晶形成涂层；(4)当激光感应复合熔覆完第一道涂层之后，沿激光扫描速度的垂直方向移动数控机床工作台面，其移动的距离为宽带矩形激光光斑长度的80～90％；(5)重复步骤(2)～(4)，完成第二、第三道涂层，连续两道涂层间的搭接率为20％，直到涂层达到要求；(6)对涂层表面进行铣削与磨光，获得所要求的表面光洁度。