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专利号: 2018102125283
申请人: 沈阳工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-07
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种使用激光增材制造内韧外刚耐磨铁基合金所用粉料制造内韧外刚耐磨铁基合金的方法,其特征在于:内部低合金钢所用粉料组成质量百分比为C:0.05-0.15%,Cr:1.40-1.60%,Ni:1.70-

2.0%,Si:1.00-1.20%,Mo:0.50-0.60%,Mn:0.10-0.50%,B:0.40-0.70%, V:0.50-0.60%,其余为Fe;

外部耐磨铁基合金所用粉料的组成质量百分比为C:0.78-2.19%,Cr:18.83-24.39%,Ni:1.17-1.54%,Si:1.11-1.14%,Mo:0.69-0.91%,Mn:0.35-0.45%,B:0.86-1.13%,Al:0.08-

0.24%,V:2.0-8%,其余为Fe;

所述内部低合金钢所用粉料和外部耐磨铁基合金所用粉料的粒径为53 140微米;

~

制造方法步骤如下:

1) 将所述成分的内部低合金钢所用粉料和外部耐磨铁基合金所用粉料分别经过真空熔炼、气雾化和筛分工序,制得球形粉末a和球形粉末b;

2) 将步骤1所得的球形粉末a和球形粉末b分别在烘箱中80-120℃烘干3小时以上,制得球形粉末a’和球形粉末b’;

3) 将低合金钢基板表面用60#-600#砂纸打磨、清洗干燥后备用,将步骤2所得的球形粉末a’采用同轴送粉的方式通过光纤激光加工系统辐照后在低合金钢基板上熔化沉积合金材料;

4) 采用光纤激光加工系统进行多次激光辐照处理,激光器输出功率为1.8-2.5kW,扫描速度为6-8mm/s,送粉率为13-18g/min,光斑直径为3.5-4.5mm,搭接率为45-55%,保护气氩气流量为400-500L/h,获得以α-Fe为基体的激光增材制造高韧性低合金钢心部材料;

5) 将步骤2所得的球形粉末b’采用同轴送粉的方式通过光纤激光加工系统辐照,在步骤4所获得的以α-Fe为基体的激光增材制造高韧性低合金钢心部材料表面熔化沉积外部耐磨合金材料;

6) 采用光纤激光加工系统进行多次激光辐照处理,激光器输出功率为1.8-2.5kW,扫描速度为6-8mm/s,送粉率度为13-18g/min,光斑直径为3.5-4.5mm,搭接率为45-55%,保护气氩气流量为400-500L/h,获得激光增材制造内韧外刚耐磨铁基合金。

2.根据权利要求1所述的激光增材制造内韧外刚耐磨铁基合金所用粉料制造内韧外刚耐磨铁基合金的方法,其特征在于:所述步骤1中制得的球形粉末a和球形粉末b,其开心球率≤2%,含氧量≤250ppm,杂质含量<0.5%。

3.根据权利要求1所述的激光增材制造内韧外刚耐磨铁基合金所用粉料制造内韧外刚耐磨铁基合金的方法,其特征在于:所述步骤1中制得的球形粉末a和球形粉末b,其流动性≤16s/50g。

4.根据权利要求1所述的激光增材制造内韧外刚耐磨铁基合金所用粉料制造内韧外刚耐磨铁基合金的方法,其特征在于:所述步骤1中球形粉末a和球形粉末b的松装密度≥

4.35g /cm3。

5.根据权利要求1所述的激光增材制造内韧外刚耐磨铁基合金所用粉料制造内韧外刚耐磨铁基合金的方法,其特征在于:所述步骤4和步骤6中激光器扫描的方法为光纤激光器连续扫描一层回到XY平面原点坐标处,然后进行下一层扫描,每层Z轴移动距离0.6mm;经过多层扫描形成3维立体的内韧外刚耐磨铁基合金。