一种激光熔覆方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102677045102677045B(45)授权公告日2014.10.01(21)申请号201210159369.8究.《焊接技术》.2001,第30卷(第3期),李胜等.合金元素及其含量对铁基合金激(22)申请日2012.05.22光熔覆层性能的影响.《热加工工艺》.2006,第(73)专利权人山东能源机械集团大族再制造有35卷(第23期),限公司地址271219山东省新泰市新汶街道办事处审查员刘化然张庄(72)发明人李希勇李伦实周峰杜伯奇杨庆东苏伦昌董春春杨帆(74)专利代理机构北京恒都律师事务所11395代理人安筱琼(51)Int.Cl.C23C24/10(2006.01)C22C38/40(2006.01)(56)对比文件CN101787529A,2010.07.28,US6037287A,2000.03.14,CN102242361A,2011.11.16,陈俐等.激光熔覆用铁基合金工艺性研权利要求书1页权利要求书1页说明书6页说明书6页(54)发明名称一种激光熔覆方法(57)摘要本发明提供一种激光熔覆方法，属于激光加工制造领域。该激光熔覆方法的特征在于，在液压支架的立柱的表面上，利用半导体激光器所发出的激光束，熔化激光熔覆用合金粉末，来形成激光熔覆层；所述半导体激光器是指以半导体材料为工作物质，利用半导体材料在能带间跃迁而发光的激光器；所述液压支架的立柱主要是以27SiMn合金钢材料为主。该激光熔覆方法，可以提高激光束的能量吸收效率高，并且，电能利用率高，从而节省了耗电量。CN102677045BCN1026745BCN102677045B权利要求书1/1页1.一种激光熔覆方法，其特征在于，在液压支架的立柱的表面上，利用半导体激光器所发出的激光束，熔化激光熔覆用合金粉末，来形成激光熔覆层；所述半导体激光器是指以半导体材料为工作物质，利用半导体材料在能带间跃迁而发光的激光器；其中，所述激光熔覆用合金粉末包括：0.05~0.20%的C，1.0%~1.5%的Si，0.4%~0.8%的Mn，15.0%~15.8%的Cr，4.0%~4.5%的Ni，余量的Fe和不可避免的杂质；其中，以上各种元素的含量为重量百分比含量。2.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，从半导体激光器的激光束出口到液压支架的立柱的表面的距离为150~250mm，所述半导体激光器所发出的激光束的能量密度为109.38W/mm2以上。3.根据权利要求2所述的激光熔覆方法，其特征在于，从半导体激光器的激光束出口到液压支架的立柱的表面的距离为190~220mm，所述半导体激光器所发出的激光束的能量密度为112.63W/mm2以上。4.根据权利要求3所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆用合金粉末的供给速度为38~40g/min，所述激光熔覆用合金粉末的直径为44~178μm；所述激光束为矩形光斑，所述矩形光斑的长度为16mm，所述矩形光斑的宽度2mm，所述激光束的扫描线速度为540~780mm/min，所述激光束的扫描方向垂直于所述矩形光斑的长度方向。5.根据权利要求1~4中任意一项所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述液压支架的立柱的外径为200~400mm。6.根据权利要求5所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述液压支架的立柱的外径为350~400mm。2CN102677045B说明书1/6页一种激光熔覆方法技术领域[0001]本发明涉及一种激光熔覆方法，属于激光加工制造领域。背景技术[0002]液压支架立柱是矿山开采设备中的关键部件，在国内，对于液压支架立柱通常采用镀铬的方法进行表面处理，从而来防止表面的生锈以及防腐蚀。然而镀铬层的耐磨性较差，一般经过1～1.5年之后，镀铬层就会出现起皮以及脱皮等现象，因此，乳化液就会腐蚀立柱表面，从而会影响到液压支架的使用效果。[0003]公告为CN101875128B的中国专利公开了一种矿用液压支架立柱的激光熔覆方法，其通过特定的激光熔覆工艺条件来熔覆三层冶金材料，从而解决了矿用液压支架立柱表面的耐磨性、防腐蚀性的问题，提高了使用寿命。具体的技术方案是，在对矿用液压支架立柱进行表面处理之后，进行预热，然后在特定的工艺条件下，用熔覆用合金粉末材料依次镀覆底层、中层和面层。其中，底层选用的熔覆用合金粉末材料的重量百分比为0.1％的C、3.2％的Si、0.5％的Mn、10.2％的Cr、8.8％的Ni、0.8％的Nb、0.1％的B、0.5％的P和余量的Fe。[0004]在上述的激光熔覆方法中，使用的激光器是二氧化碳激光器，即以二氧化碳为工作物质的激光器。然而利用二氧化碳激光器进行激光熔覆时，从二氧化碳激光器出来的激光照射