一种合金材料及激光熔覆方法技术

本发明专利技术公开一种合金材料及激光熔覆方法，涉及激光熔覆技术领域，以提高合金材料的焊接性能，耐磨层开裂，提高耐磨层的性能和质量。所述合金材料包括钴基合金材料和镍基合金材料。其中，以质量百分比计，合金材料包括7%~10%的镍基合金材料，其余为钴基合金材料。所述激光熔覆方法包括：提供一预制件，预制件具有阻尼面。以上述技术方案所提的合金材料为熔覆材料，利用激光熔覆设备沿着阻尼面的延伸方向在阻尼面上进行熔覆操作，获得形成在阻尼面上的耐磨层。耐磨层包括至少一层熔覆层，每层熔覆层由N条熔道构成。本发明专利技术提供的合金材料用于形成耐磨层。

【技术实现步骤摘要】
一种合金材料及激光熔覆方法
本专利技术涉及激光熔覆
，尤其涉及一种合金材料及激光熔覆方法。
技术介绍
涡轮转动叶片是发动机的关键部件，涡轮转动叶片间的接触面为叶冠的阻尼面。在使用过程中，相互撞击、摩擦，造成磨损，使得叶冠间的间隙加大。在高温、高压燃气的作用下，导致叶根弯矩增加，引起叶片根部裂纹，从导致叶片断裂事故。现有技术中，为了提高叶片的使用寿命，采用氩弧堆焊，在叶冠的阻尼面上堆焊合金材料形成耐磨层。但是，现有采用的合金材料焊接性较差，易产生裂纹，影响耐磨层的性能和质量。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种合金材料及激光熔覆方法，以提高合金材料的焊接性能，耐磨层开裂，提高耐磨层的性能和质量。第一方面，本专利技术提供一种合金材料。该合金材料包括钴基合金材料和镍基合金材料。其中，以质量百分比计，合金材料包括7%~10%的镍基合金材料，其余为钴基合金材料。采用上述技术方案的情况下，合金材料包括钴基合金材料和镍基合金材料。钴基合金材料具有很好的高温耐磨强度，但是焊接性较差，易产生裂纹。而镍基合金材料具有良好的耐高温性能，良好的焊接性，但是耐磨性能较差。合金材料兼顾了钴基合金材料和镍基合金材料的优点，使得合金材料具有良好的焊接性和高温抗磨损性能。并且，由于合金材料包括钴基合金材料和镍基合金材料，合金材料经熔覆后，可以与基材之间形成冶金结合，结合强度好，织致密耐磨性能更好，工艺性稳定。另外，包括钴基合金材料和镍基合金材料的合金材料还具有耐酸腐蚀和应力腐蚀的性能，提高合金材料经熔覆形成的耐磨层的使用寿命。不仅如此，经专利技术人研究，合金材料中镍基合金材料的比例过低，合金材料熔覆多次时容易开裂；合金材料中镍基合金材料的比例过高，相对于钴基合金材料单独熔覆形成的耐磨层的强度和耐磨性能明显下降。而以质量百分比计，合金材料包括7%~10%的镍基合金材料，其余为钴基合金材料，不仅可以在合金材料熔覆多次时不易开裂，而且与钴基合金材料单独熔覆形成的耐磨层的强度和耐磨性能相差不大，可以满足耐磨层的强度和耐磨性能要求。第二方面，本专利技术还提供一种激光熔覆方法。该激光熔覆方法包括：提供一预制件，预制件具有阻尼面。以及以第一方面描述的合金材料为熔覆材料，利用激光熔覆设备沿着阻尼面的延伸方向在阻尼面上进行熔覆操作，获得形成在阻尼面上的耐磨层。耐磨层包括至少一层熔覆层，每层熔覆层由N条熔道构成。N为大于或等于1的整数。第二方面提供的激光熔覆方法的有益效果与第一方面所描述的合金材料的有益效果相同，此处不做赘述。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1和图2为本专利技术实施例中的金相组织图。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。涡轮转动叶片是发动机的关键部件，涡轮转动叶片间的接触面为叶冠的“Z型”阻尼面。在使用过程中，相互撞击、摩擦，造成磨损，使得叶冠间的间隙加大。在高温、高压燃气的作用下，导致叶根弯矩增加，引起叶片根部裂纹，从导致叶片断裂事故。现有技术中，为了提高叶片的使用寿命，采用氩弧堆焊，在叶冠的阻尼面上堆焊合金材料形成耐磨层。但是，现有采用的合金材料焊接性较差，易产生裂纹，影响耐磨层的性能和质量。而且采用氩弧堆焊，一次堆焊合格率低，热影响区大，残余应力大、后续机加易产生裂纹，可控性差，对操作者要求高等不足之处。本专利技术实施例提供一种合金材料。该合金材料包括钴基合金材料和镍基合金材料。其中，以质量百分比计，合金材料包括7%~10%的镍基合金材料，其余为钴基合金材料。在一种示例中，以质量百分比计，合金材料包括7%、8%或10%的镍基合金材料，其余为钴基合金材料。上述镍基合金材料可以为GH738镍基合金或GH625镍基合金。GH738镍基合金或GH625镍基合金具有良好的耐高温性能、良好的焊接性，与钴基合金材料作为合金材料后，使得合金材料具有良好的焊接性和高温抗磨损性能。上述钴基合金材料可以为800钴基合金。800钴基合金具有很好的高温耐磨强度，与镍基合金材料作为合金材料后，使得合金材料具有良好的焊接性和高温抗磨损性能。采用上述技术方案的情况下，合金材料包括钴基合金材料和镍基合金材料。钴基合金材料具有很好的高温耐磨强度，但是焊接性较差，易产生裂纹。而镍基合金材料具有良好的耐高温性能，良好的焊接性，但是耐磨性能较差。合金材料兼顾了钴基合金材料和镍基合金材料的优点，使得合金材料具有良好的焊接性和高温抗磨损性能。并且，由于合金材料包括钴基合金材料和镍基合金材料，合金材料经熔覆后，可以与基材之间形成冶金结合，结合强度好，织致密耐磨性能更好，工艺性稳定。另外，包括钴基合金材料和镍基合金材料的合金材料还具有耐酸腐蚀和应力腐蚀的性能，提高合金材料经熔覆形成的耐磨层的使用寿命。不仅如此，经专利技术人研究，合金材料中镍基合金材料的比例过低，合金材料熔覆多次时容易开裂；合金材料中镍基合金材料的比例过高，相对于钴基合金材料单独熔覆形成的耐磨层的强度和耐磨性能明显下降。而以质量百分比计，合金材料包括7%~10%的镍基合金材料，其余为钴基合金材料，不仅可以在合金材料熔覆多次时不易开裂，而且与钴基合金材料单独熔覆形成的耐磨层的强度和耐磨性能相差不大，可以满足耐磨层的强度和耐磨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合金材料，其特征在于，包括：钴基合金材料和镍基合金材料；其中，以质量百分比计，所述合金材料包括7%~10%的镍基合金材料，其余为钴基合金材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种合金材料，其特征在于，包括：钴基合金材料和镍基合金材料；其中，以质量百分比计，所述合金材料包括7%~10%的镍基合金材料，其余为钴基合金材料。


2.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，所述镍基合金材料为GH738镍基合金或GH625镍基合金；和/或，
所述钴基合金材料为800钴基合金。


3.一种激光熔覆方法，其特征在于，包括：
提供一预制件，所述预制件具有阻尼面；
以及以权利要求1或2所述合金材料为熔覆材料，利用激光熔覆设备沿着所述阻尼面的延伸方向在所述阻尼面上进行熔覆操作，获得形成在所述阻尼面上的耐磨层；所述耐磨层包括至少一层熔覆层，每层所述熔覆层由N条熔道构成，N为大于或等于1的整数。


4.根据权利要求3所述的激光熔覆方法，其特征在于，N=2L/W，W为所述熔道的道宽，L为所述阻尼面的延伸长度。


5.根据权利要求3所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述熔道的道宽为1.2mm~1.5mm；和/或，
相邻所述熔道的搭接量为0.6mm~0.7mm。


6.根据权利要求3所述的激光熔覆方法，其特征在于，同一所述熔覆层中，所述N条熔道的第k条熔道的激光熔覆功率P大于第1条熔道的激光熔覆功率Pmax，且小于第N条熔道的激光熔覆功率Pmin；1＜k＜N；其中，第k条熔道的激光熔覆功率P：P=Pmax-（Pmax-Pmin）（k–2）/k；和/或，
当所述耐磨层包括多层熔覆层，沿着所述熔覆层的层厚增加方向，所述熔覆层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁双伟，黎作瑜，阳义，齐欢，
申请(专利权)人：南京辉锐光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32