The invention relates to a laser melting method for the surface of vermicular graphite cast iron. First, the vermicular graphite cast iron is preheated and the laser absorption layer is evenly sprayed on the surface of vermicular graphite cast iron by laser melting. The invention first uses laser to preheat the sample. After pretreatment, it can reduce the temperature gradient inside the laser melting, reduce the thermal stress and reduce the possibility of the initiation of the crack in the solidified layer to a certain extent. The invention uses the spray method to make the laser absorption layer more evenly spread on the surface of the vermicular graphite cast iron, and the laser absorption layer is better for the laser and the substrate. The laser cladding layer has a high hardness and good abrasion resistance, corrosion resistance and impact resistance in the working environment of high temperature. The laser absorption layer used in this invention has better carbon removal effect on the surface of vermicular graphite cast iron, which makes the defects of the porosity and surface quality of the solidified layer obviously controlled and strengthened. The advantages of mechanical properties and antioxidant properties.
【技术实现步骤摘要】
一种蠕墨铸铁表面激光熔凝方法
本专利技术为激光加工
,具体涉及一种蠕墨铸铁表面预热处理后激光熔凝表面涂层方法。
技术介绍
蠕墨铸铁其石墨形态处于球状和片状之间,属于过渡形态。由于其兼具两种结构,从而使得蠕墨铸铁既具有球墨铸铁的韧性、耐磨性以及强度、与灰铸铁相当的防振、导热及铸造性能,以及比灰铸铁更好的塑性和耐疲劳性能,已成为钢锭模、玻璃模、排气管、汽缸盖、汽缸体等发动机关键部件的首选材料。在实际生产及使用过程中,蠕墨铸铁经常受到热循环载荷及循环机械载荷,这导致蠕墨铸铁表面产生高温氧化、热疲劳、起皮、磨损、腐蚀、裂纹等缺陷,大大降低了蠕墨铸铁的使用寿命。为了提高蠕墨铸铁件的使用寿命对蠕墨铸铁表面强化的工艺有很多,比如激光熔覆技术,激光淬火等,相关应用的文献如申请号为201010554439.0的中国专利公开了一种对球墨铸铁工件的激光强化工艺,此工艺采用高能量的激光束快速扫描工件表面,虽然这种工艺可以使球墨铸铁工件的硬化层组织细密,提高了工件硬度和耐磨性能,减轻了零件的变形和裂纹,但是由于球墨铸铁中含碳量很高,在激光强化的过程中还是很容易使激光强化层产生裂纹与气孔等缺陷。郑子云等在文献《工艺参数对蠕墨铸铁激光熔凝淬火带裂纹率和形貌的影响》中针对蠕墨铸铁开展激光熔凝淬火工艺参数对淬火带裂纹率和形貌的影响分析。在激光熔凝淬火处理以前,工件表面一般要进行黑化处理(黑化剂中主要成分为石墨)。结果显示黑化处理后裂纹率会相应的降低,虽然这种黑化处理以及调整工艺参数的方法可以降低淬火带裂纹率和改善形貌但由于蠕墨铸铁中含有大量的石墨在淬火时硬度增加容易产生气孔和裂纹表面 ...
【技术保护点】
1.一种蠕墨铸铁表面激光熔凝方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:将蠕墨铸铁表面打磨并清洗;步骤二:配制复合吸收材料粉末并浸泡在有机溶剂中,待步骤四使用;步骤三:对步骤一处理后的蠕墨铸铁进行预热;步骤四:采用喷雾方式将步骤二的复合吸收材料粉末喷在步骤三预热后的蠕墨铸铁上,形成激光吸收层;步骤五:使用CO2激光器对步骤四处理之后的蠕墨铸铁进行激光辐照,形成激光熔凝层。
【技术特征摘要】
1.一种蠕墨铸铁表面激光熔凝方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤一:将蠕墨铸铁表面打磨并清洗;步骤二:配制复合吸收材料粉末并浸泡在有机溶剂中,待步骤四使用;步骤三:对步骤一处理后的蠕墨铸铁进行预热;步骤四:采用喷雾方式将步骤二的复合吸收材料粉末喷在步骤三预热后的蠕墨铸铁上,形成激光吸收层;步骤五:使用CO2激光器对步骤四处理之后的蠕墨铸铁进行激光辐照,形成激光熔凝层。2.根据权利要求1所述的一种蠕墨铸铁表面激光熔凝方法,其特征在于:所述步骤二中,复合吸收材料粉末的化学成分(各元素质量百分比)为:k2SO4:1%~2%、Sn≤0.2%、Mo:0.5%~1%、V:2%~3%、Ti:2%~3%、KAlF4:余量。3.根据权利要求1所述的一种蠕墨铸铁表面激光熔凝方法,其特征在于:所述步骤二复合吸收材料粉末的化学成分(各元素质量百分比)为:k2SO4:1%~2%、Re≤0.1%、Mo:0.5%~1%、B:2%~3%、Ti:2%~3%,K3AlF6:余量。4.根据权利要求1所述的一种蠕墨铸铁表面激光熔凝方法,其特征在于:所述步骤二中,复合吸收材料粉末的化学成分(各元素质量百分比)...
【专利技术属性】
技术研发人员:石岩,陈奎明,李云峰,刘佳,
申请(专利权)人:长春理工大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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