本发明属于齿轮再制造技术领域，主要涉及齿轮激光熔覆再造修复方法。
背景技术：
齿轮是常见的传动元件，尤其是在煤机装备上的应用非常广泛，是煤机装备检修过程中最常见的易损件之一。为了获得所需要的各种机械性能，齿轮在制造过程中工序多、工艺复杂，故齿轮的生产周期比较长，价格也因此非常昂贵。由于煤机装备工作条件差、载荷大，所以齿轮在使用过程中经常出现严重的磨损、点蚀、胶合，如果不符合使用标准就要报废更换新的齿轮。一个重要部位的齿轮售价在几万到几十万不等，因为一些小的损伤而报废，会导致维修成本的急剧增高，同时也造成巨大的资源浪费。报废的齿轮如果能够修复再造，那么将会极大的节省成本支出，为企业带来增益是不可估量的。同时，齿轮制造过程中对环境的污染也是不可忽视的，修复再造会极大的减少对环境的污染，对环境保护也起到了积极的作用。但一些传统的修复方法不能很好的保证齿轮原有的特性，使用寿命大打折扣，也达不到再制造的标准。
技术实现要素：
本发明的目的是克服上述已有技术的不足，提供一种可大大延伸产品全寿命周期、满足材料表面特性要求、有效节约贵重金属及生产成本的激光熔覆齿轮再造修复方法。
许多设备中都装有大量齿轮，相关设备在使用一段时间以后，对于因表面出现点蚀、胶合、磨损等损伤导致不符合使用标准而报废的轮齿，本发明激光熔覆修复再造方法具体步骤为：
（1）将报废齿轮用煤油进行清洗，彻底去除表面煤泥、油污、金属削等杂质；用不易掉毛的抹布将齿面煤油擦拭干净，露出原色，需修复区域用角磨机、锉刀等打磨露出金属光泽；
（2）用无水乙醇进行二次清洗，彻底清除齿面残余油污后再风干处理；如不能及时熔覆修复，应放置在干净无污的专用箱内，并遮盖以防齿面落上污水、杂质等附着物；
（3）采用金属粉末通过激光熔覆器对齿轮表面损伤处进行局部熔覆处理，熔覆面积略超出修复区域，熔覆厚度超出齿面1-1.5mm；
（4）用磨齿机磨掉齿轮表面的余量，完成齿面成型复原。
所述激光熔覆器的功率2200-2400w，电流55-60a，光斑3mm×3mm。
采用金属粉末通过激光熔覆器对齿轮表面损伤处进行局部熔覆处理时，采用与齿轮材质成分最接近的合金粉末进行熔覆，以满足齿轮表面特性要求；所述合金粉末可以是w粉、ni粉、cr粉、铁粉、不锈钢粉末等及其混配复合的金属粉末；所用金属粉末粒度为100-270，熔覆时送粉率为2-4g/min。通过激光熔覆器对齿轮表面损伤处进行局部熔覆处理时，使用氩气或氦气、氮气作为保护气体，气体流量为6-8l/min。熔覆面积超出齿轮表面待修复区域周围5-10mm。
齿轮再造修复后，使用pxut-330型超声波探伤仪对齿轮进行探伤处理，检查熔覆层是否存在裂纹、气孔等缺陷。如发现有缺陷，需要清除掉熔覆层重新熔覆，直至探伤合格为止。
本发明与已有的齿轮修复方法相比有以下优势：激光熔覆技术修复快速凝固后熔覆层稀释度极低、热影响区极小，工件热变形极小；与基体形成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨性、耐蚀性、耐热性和抗氧化性；既能满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重金属元素；再造过程对能源和资源的需求量较小，其产生的废物、废气和废液的排放量也相对较少，以最低的成本、最少的能源资源消耗完成齿轮的全寿命周期；可以实现真正意义上的绿色制造；再造后的齿轮性能超过了原设计要求。
具体实施方式
实施例1：
以型号为mg300/700的电牵引采煤机中行走部的某一齿轮为例：经过一段时间使用后，齿轮齿面上出现多处点蚀，其中点蚀区域在齿面上的宽度达到了全齿高（齿顶圆半径减齿根圆半径）的35%，长度达到了齿长的45%，不符合使用标准而强制报废，齿轮材质为18cr2ni4w，其再制造工艺过程为：
（1）将报废的齿轮用煤油彻底清洗表面煤泥、金属削等杂质。为防止齿面黏着其他杂质，清洗完成后，使用不易脱落材料类的抹布将齿面的煤油擦拭干净。完好的齿面应露出原色，点蚀区域用角磨机、锉刀等工具打磨露出金属光泽并清理蚀坑中的杂质。
（2）清理过的齿轮使用无水乙醇彻底清除表面残余油污，风干处理后便可进行熔覆修复。如果不能及时熔覆修复，应放置在干净无污的专用箱内并加遮盖以防止齿面落上污水、杂质、金属削等其他附着物。
（3）将齿轮固定在工位上，露出点蚀区域。
使用型号为jkr3060-25的激光熔覆器进行熔覆，参数设置为功率2200～2300w，电流55～58a，光斑3mm×3mm，保护气体流量为6～8l/min，送粉率为2g/min，使用粒度为100～270的ni60a粉末（其中含cr：15%、si：4%、fe：7.8%、b：3.2%、ni：70%）。将点蚀区域局部熔覆，熔覆面积超出点蚀区域周围5mm，熔覆厚度超出齿面1mm。
4）使用磨齿机加工掉余量，完成齿面成型复原。
齿轮加工修复后，使用pxut-330型超声波探伤仪对齿轮进行探伤处理，检查熔覆层是否存在裂纹、气孔等缺陷。出现缺陷清除掉熔覆层重新熔覆，直至探伤合格为止。
采用上述方法对报废齿轮进行修复，通过使用一段时间发现，修复处没有再出现点蚀的情况，也没有出现裂纹、胶合、脱落等其他缺陷。
实施例2：
以型号为ebz315的悬臂式掘进机中行走部的某一齿轮为例：齿轮齿面出现胶合（由于两齿轮的相对滑动，在齿轮表面撕成沟纹）。其中胶合区域在齿面上的宽度达到了全齿高的1/2，长度达到了齿长的2/3，不符合使用标准而强制报废，齿轮材质为40cr，其再制造工艺过程为：
1）将报废的齿轮用煤油彻底清洗表面煤泥、金属削等杂质。为防止齿面黏着其他杂质，清洗完成后使用不易脱落材料类的抹布将齿面的煤油擦拭干净。完好的齿面应露出原色，胶合区域用角磨机、锉刀等工具打磨露出金属光泽。
2）清理过的齿轮使用无水乙醇彻底清除表面残余油污，风干处理后便可进行熔覆修复。如果不能及时熔覆修复，应放置在干净无污的专用箱内并加遮盖以防止齿面落上污水、杂质、金属削等其他附着物。
3）将齿轮固定在工位上，露出胶合区域。使用型号为jkr3060-25的激光熔覆器进行熔覆，参数设置为功率2300～2400w，电流57～60a，光斑3mm×3mm，气体流量为7～10l/min，送粉率为2g/min，使用粒度为100～270的304不锈钢粉末（其中含c：0.03%、cr：18%、si：0.1%、fe：71.57%、mn：0.3%、ni：10%）。将胶合区域局部熔覆，熔覆面积超出胶合区域周围5mm，熔覆厚度超出齿面1mm。
4）使用磨齿机加工掉余量，完成齿面成型复原。
加工修复后的齿轮使用pxut-330型超声波探伤仪进行探伤处理，检查熔覆层是否存在裂纹、气孔等缺陷。出现缺陷清除掉熔覆层重新熔覆，直至探伤合格为止。
采用上述方法对报废齿轮进行修复，通过使用一段时间发现，没有出现胶合的情况，也没有出现点蚀、裂纹、脱落等其他缺陷。
实施例3：
以型号为b3sh13-18-c的弗兰德减速器中某一齿轮为例：齿轮单表面磨损量达到了齿厚的8%，不符合使用标准而强制报废，齿轮材质为45号钢，其再制造工艺过程为：
1）将报废的齿轮用煤油彻底清洗表面煤泥、金属削等杂质。为防止齿面黏着其他杂质，清洗完成后使用不易脱落材料类的抹布将齿面的煤油擦拭干净，齿面应露出原色。
2）清理过的齿轮使用无水乙醇彻底清除表面残余油污，风干处理后便可进行熔覆修复。如果不能及时熔覆修复，应放置在干净无污的专用箱内并加遮盖以防止齿面落上污水、杂质、金属削等其他附着物。
3）将齿轮固定在工位上，对磨损齿面进行全部熔覆。使用型号为jkr3060-25的激光熔覆器进行熔覆，参数设置为功率2200～2400w，电流55～60a，光斑3mm×3mm，气体流量为6～8l/min，送粉率为4g/min，使用粒度为100～270的fe45粉末（其中含c：0.6%、cr：7.5%、si：2%、fe：64.9%、b：3%、ni：22%）。将磨损齿面全部熔覆，熔覆厚度超出齿厚1mm。
4）使用磨齿机加工掉余量，完成齿面成型复原。
修复加工后，使用pxut-330型超声波探伤仪对齿轮进行探伤处理，检查熔覆层是否存在裂纹、气孔等缺陷。出现缺陷清除掉熔覆层重新熔覆，直至探伤合格为止。
采用上述方法对报废齿轮进行修复，通过使用一段时间发现，磨损量几乎为0，耐磨性增强，也没有出现点蚀、裂纹、脱落等其他缺陷。