一种激光熔覆粉末及制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种激光熔覆粉末及制备方法，其中激光熔覆粉末由WC粉末、镍基粉末以及Ti粉末配比而成，其中WC粉末的含量为30-60%， Ti粉末的含量为0.1%，余量为镍基粉末。所述镍基粉末包裹在所述WC粉末的外围，所述的Ti粉末位于所述镍基粉末和WC粉末之间。所述镍基粉末为JN.Ni25。本发明以WC为基体，并在Ni包WC材料之间加入一种活性材料Ti，用于激光熔覆领域，成型好的样件具有高硬度，高强度，提高零件的性能，重要的是Ti可以降低裂纹产生的危险，能够满足实际应用需要。
【专利说明】
-种激光膝覆粉末及制备方法
技术领域
[0001] 本发明专利属于金属粉末领域，具体地说是一种高强媒包WC激光烙覆专用粉末。
【背景技术】
[0002] 激光烙覆是指W不同的添料方式在被烙覆基体表面上放置被选择的涂层材料经 激光福照使之和基体表面一薄层同时烙化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金 结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从 而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵 重兀素。
[0003] 与堆焊、喷涂、电锥和气相沉积相比，激光烙覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基 体结合好、适合烙覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光烙覆技术应用前景十分广 阔。
[0004] 从当前激光烙覆的应用情况来看，其主要应用于两个方面；一，对材料的表面改 性，如燃汽轮机叶片，社漉，齿轮等；二，对产品的表面修复，如转子，模具等。有关资料表明， 修复后的部件强度可达到原强度的90% W上，其修复费用不到重置价格的1/5,更重要的是 缩短了维修时间，解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速 抢修难题。另外，对关键部件表面通过激光烙覆超耐磨抗蚀合金，可W在零部件表面不变形 的情况下大大提高零部件的使用寿命；对模具表面进行激光烙覆处理，不仅提高模具强度， 还可W降低2/3的制造成本，缩短4/5的制造周期。
[0005] 烙覆材料；目前应用广泛的激光烙覆材料主要有；媒基、钻基、铁基合金、碳化鹤 复合材料。其中，又W媒基材料应用最多，与钻基材料相比，其价格便宜。
[0006] 目前国内外用于激光烙覆的媒WC混合粉末，在进激光烙覆时，会出现大量裂纹或 龟裂等裂纹，即使媒包WC也会出现裂纹，大大影响工艺质量，送是媒基WC混合粉末在激光 烙覆中应用的最大问题，传统的激光烙覆是将媒基WC混合粉末直接配比然后进行激光烙 覆。WC百分比小裂纹可W避免，当WC比例大时，裂纹不可避免，送样影响了媒基WC混合粉 末在激光烙覆领域的应用。所W必须开发出新的系列产品媒包WC粉末，解决激光烙覆实际 应用过程中产生的问题。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，而提供一种激光烙覆粉末及制备 方法，解决激光烙覆实际应用过程中产生的硬度低和裂纹的问题。
[0008] 本发明是通过W下方式来实现的： 一种激光烙覆粉末，其特征在于：由WC粉末、媒基粉末W及Ti粉末配比而成，其中WC 粉末的含量为30-60%，Ti粉末的含量为0. 1%，余量为媒基粉末。
[0009] 所述媒基粉末包裹在所述WC粉末的外围，所述的Ti粉末位于所述媒基粉末和WC 粉末之间。
[0010] 所述媒基粉末为JN. Ni25。
[0011] 一种激光烙覆粉末的制备方法，其特征在于，所述激光烙覆粉末由WC粉末、媒基 粉末W及Ti粉末配比而成，其中WC粉末的含量为30-60%, Ti粉末的含量为0. 1%，余量为 媒基粉末，方法为：用化学锥法将均匀混合的媒基粉末和Ti粉末锥在WC颗粒表面上，并利 用固相烧结法将媒包WC粉成功地制成了块状烧结体，制成媒包WC粉末。
[0012] 本发明激光烙覆粉末为一种高强媒包WC粉末，W WC为基体，并含有媒基粉末及 Ti粉末。Ti由于活性较高，在WC粉末和媒基粉末的界面处可W将Ni和WC进行良好的润 湿，从而减少烙覆过程由于材料性能不匹配而产生的应力，降低了裂纹发生的危险，解决了 WC粉末在进行激光烙覆实际应用时，易出现裂纹的问题。大大提高WC在激光烙覆领域的应 用。
【附图说明】
[0013] 图1是本发明粉末的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1、按照比例要求，取30%WC粉末、69. 9%媒基粉末和0. l%Ti，将WC颗粒放在 媒粉末中间，在Ni包WC材料之间加入活性材料Ti,用化学锥法将均匀混合的媒基粉末和 Ti粉末锥在WC颗粒表面上，并利用固相烧结法将媒包WC粉成功地制成了块状烧结体，制 成媒包WC粉末。
[0015] WC粉末其具有烙点高、硬度大、化学稳定性好和热稳定性好等优点。
[0016] 其中媒基粉末为JN. Ni25,包有碳、娃、测、館、铁等元素，其中碳、娃、测、館、铁等元 素成分比例请见表1。
[00171 夫1 TN. Ni 25粉未化堂成令
伞及明徽化裕稷粉木护」制爸为化，符WU概拉i臘仕保虽粉木Z甲间，仕INl化WU柯料 之间加入活性材料Ti3,再通过物理压力和高温烧结，制成媒包WC粉末，如图1所示。通过 此方式，使粉末具有媒基粉末和WC双重性能，此粉末不但具有WC的硬度高，强度高等优点， 而且Ti由于活性较高，在界面处可則尋Ni和WC进行良好的润湿，从而减少烙覆过程由于 材料性能不匹配而产生的应力，降低了裂纹发生的危险，解决了 WC粉末在进行激光烙覆实 际应用时，易出现裂纹的问题。大大提高WC在激光烙覆领域的应用。
[0018] 制成媒包WC粉末后，采用6000W光纤激光器，对630-1不镑钢样件激光烙覆，最后 得到厚为3mm，长80mm，宽40mm的烙覆层。工艺参数为：功率3000W，速度为lOmm/s，光斑 直径为3mm，经着色探伤检测，没有发现裂纹，硬度大约在55HRC-65HRC，强度在ISOOMpa左 右。
[001引实施例2、按照比例要求，取60%WC粉末、39. 9%媒基粉末和0. l%Ti，将WC颗粒放在 媒粉末中间，在Ni包WC材料之间加入活性材料Ti，通过物理压力和高温烧结，制成媒包WC 粉末。制成媒包WC粉末后，采用6000W光纤激光器，对无磁不镑钢球样件进行激光烙覆，最 后得到直径为85mm的钢球，烙覆层厚度为2mm。工艺参数为；功率2000W，线速度为IOmm/ S，光斑直径为3. 4mm，经着色探伤检测，没有发现裂纹，硬度在65-75HRC。
[0020] 实施例3、按照比例要求，取50%WC粉末、49. 9%媒基粉末和0. l%Ti，将WC颗粒放 在媒粉末中间，在Ni包WC材料之间加入活性材料Ti，通过物理压力和高温烧结，制成媒包 WC粉末。制成媒包WC粉末后，采用6000W光纤激光器，对501刀具样件进行激光烙覆，最后 得到长为100mm，宽为60mm的烙覆层，烙覆层厚度为3mm。工艺参数；功率3000W，线速度为 lOmm/s，光斑直径为3. 4mm，经着色探伤检测，没有发现裂纹，硬度在60-70HRC。
【主权项】
1. 一种激光熔覆粉末，其特征在于：由WC粉末、镍基粉末以及Ti粉末配比而成，其中 WC粉末的含量为30-60%，Ti粉末的含量为0. 1%，余量为镍基粉末。2. 按权利要求1所述的激光熔覆粉末，其特征在于：所述的镍基粉末包裹在所述WC粉 末的外围，所述的Ti粉末位于所述镍基粉末和WC粉末之间。3. 按权利要求1或2所述的激光熔覆粉末，其特征在于：所述镍基粉末为JN. Ni25。4. 一种激光熔覆粉末的制备方法，其特征在于，采用权利要求1、2或3所述激光熔覆 粉末加工而成，方法为：用化学镀法将均匀混合的镍基粉末和Ti粉末镀在WC颗粒表面上， 并利用固相烧结法将镍包WC粉成功地制成了块状烧结体，制成镍包WC粉末。
【文档编号】C23C24/10GK106031948SQ201510104785
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月11日
【发明人】刘爽, 徐国建, 石磊
【申请人】南京中科煜宸激光技术有限公司