申请/专利权人：浙江翰德圣智能再制造技术有限公司

申请日：2021-06-18

公开（公告）日：2023-08-25

公开（公告）号：CN113249721B

主分类号：C23C24/10

分类号：C23C24/10;B22F1/12;B22F9/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.08.25#授权;2021.08.31#实质审查的生效;2021.08.13#公开

摘要：本发明涉及镍基高温合金强化技术领域，具体涉及一种提高Hastelloyc‑276镍铬钼合金激光熔覆层性能的方法。针对硬度提升问题，采用具有高硬度的纳米碳化铬、纳米碳化钨、纳米氧化钇及纳米碳化硼颗粒作为强化相，同时利用纳米颗粒的小尺寸效应，对熔覆层的性能进行更进一步的提高。同时为了解决纳米颗粒容易悬浮、熔覆过程中实际进入熔覆层内颗粒数量较少的问题，采用高能球磨方法使纳米粉末和Hastelloyc‑276粉末机械合金化结合。对于部分基材可以采用预热后调控激光熔覆工艺，抑制熔覆层开裂，焊后通过精密机加的方法使工件恢复至设计尺寸。本发明成功制备出高硬度且抑制裂纹产生的强化镍铬钼熔覆层，为提高零件表面耐磨耐冲击提供高效可靠新型工艺方法。

主权项：1.一种提高Hastelloyc-276镍铬钼合金激光熔覆层性能的方法，其特征在于，包括下列步骤：1称取Hastelloyc-276镍铬钼合金和纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇三种纳米粉末，作为配置强化粉末的原料；2采用行星球磨机，对Hastelloyc-276镍铬钼合金和纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇三种纳米粉末进行球磨混合，得到强化粉末；3对所得强化粉末进行筛选，使之适用于所用的送粉设备；4将筛选后的强化粉末干燥，并对待熔覆工件表面进行预处理；5对经步骤4预处理后待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆，在待熔覆工件的待熔覆面形成熔覆层，熔覆完成后进行精加工，得到激光熔覆工件；步骤1中，Hastelloyc-276镍铬钼合金的粒径为50～150μm，纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇三种的粒径为40～70nm；步骤1中，Hastelloyc-276镍铬钼合金和纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇三种的质量之比为97.5:1:1:0.5；步骤2中，Hastelloyc-276镍铬钼合金和纳米碳化铬、纳米碳化钨及纳米氧化钇在行星球磨机的球磨罐中处于真空状态，球磨参数为：300转分钟，球磨时间6h，球料质量比5:1；步骤3中，对所得强化粉末进行筛选时，采用的筛网为150目筛网；步骤4中，将筛选后的强化粉末干燥的参数为：150℃条件下干燥1.5h；待熔覆工件表面进行预处理为：首先对待熔覆工件的待熔覆区域进行打磨氧化皮层处理，然后依次进行清洗、干燥；待熔覆工件为双面待熔覆面积为200×50mm，厚度10mm的2205双相不锈钢板；步骤5中，进行精加工为采用铣床对激光熔覆部位进行精加工，以得到满足工件设计尺寸及精度要求的激光熔覆工件；步骤5中，对经步骤4预处理后待熔覆工件的待熔覆面进行激光熔覆，激光熔覆两层，总厚度2.3mm，并通过调整工艺窗口抑制熔覆裂纹的产生；所使用的工艺参数为：激光功率为2000W，采用氩气保护，保护气氩气流量为15Lmin，激光扫描速度为10mms，送粉速度为15gmin，搭接率为50％；步骤5中，进行激光熔覆，每道走200mm，一共熔覆24道，光斑直径4mm，每过12道就对待熔覆工件进行翻面再熔覆，并通过工艺窗口抑制熔覆裂纹的产生，并且通过翻面熔覆来减轻热形变造成待熔覆工件严重单向弯曲；激光熔覆工件的熔覆层平均厚度为0.8mm；激光熔覆工件表面PT探伤未发现裂纹；激光熔覆工件表面硬度从纯Hastelloyc-276熔覆层的267HV0.2提升至435HV0.2，提高了60％以上。

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