关于激光熔覆表面涂层高硬度工件的工艺操作改进研究
2021-08-06许文昊侯二明张梦阳
许文昊,侯二明,张梦阳,闫 飞
(唐山钢铁集团 检修分公司,河北唐山 063016)
0 引言
对唐钢不锈钢工件,进行激光熔覆高硬度涂层修复的攻关阶段,多层叠加熔覆后表面容易产生裂纹,或熔覆硬度不满足要求(低于50HRC),或熔覆层硬度过高(大于58HRC)造成后道车削工序加工困难。
通过对多种粉末进行熔覆检测试验,并重新研究激光熔覆高硬度涂层的工艺参数,设计出一种熔覆厚度超过2.5mm 且熔覆层无缺陷、硬度在52~56HRC 之间的高硬度涂层。
1 高硬度涂层激光熔覆粉末与设备、工艺匹配情况
1.1 粉末与激光熔覆设备的匹配
使用的激光熔覆设备是laserline 厂家的3000W 激光器(1#激光器),光斑大小3mm,载气送粉,载气介质使用氮气,使用内孔熔覆头对待修复工件进行内孔熔覆,保护气体采用氮气。
采用激光熔覆工艺参数大致在2000W~2300W,行走速度(10~15)mm/s,送粉速率(10~12)g/min。
激光熔覆粉末采用铁基粉末,选用三家厂家提供的4 种熔覆粉末进行试验(试样编号1~5),粉末理论硬度在50~60HRC,采用相同工艺参数,单层熔覆厚度在0.5mm~0.8mm,熔覆五层,进行硬度检测和表面着色探伤,实际熔覆效果如表1 所示。
根据表1 提供数据,只有编号2 激光粉末硬度在50HRC 以上,其他激光粉末均达不到硬度要求,但编号2 激光粉末在常规熔覆条件下(基材不预热)容易产生裂纹,以上1~5 编号激光熔覆粉末均不满足使用要求。

表1 4 种激光粉末熔覆层硬度及探伤情况
使用另一台激光器(2#激光器,外孔头,laserline 厂家的3000W 激光器,光般大小1.8mm),对编号1 激光粉末按照同等工艺进行熔覆(试样编号5),熔覆厚度在0.5~0.8mm 之间,熔覆三层,熔覆后打磨表面,进行着色探伤和硬度检测。……
