一种刀具脉冲激光修复方法技术

本发明专利技术公开了一种刀具脉冲激光修复方法，包括如下步骤：S1制备混合粉末；S2刀具预处理；S3预置粉末；S4激光熔覆:对刀具的前刀面部分进行激光熔覆，工艺参数如下：激光功率为1462

【技术实现步骤摘要】
一种刀具脉冲激光修复方法


[0001]本专利技术涉及刀具修复
，具体为一种刀具脉冲激光修复方法。

技术介绍

[0002]切削加工刀具被称为“工业上的牙齿”，刀具磨损是工业加工过程中常见的问题，会导致加工品质的下降，生产效率的降低，严重时甚至会导致设备损坏。现今，刀具的需求量逐年增长，其消耗量也十分惊人。刀具修复是一项非常重要的工作，可以延长刀具的使用寿命，提高生产效率和产品质量，因此，开展刀具的激光修复，发展快速、高效、精密的修复技术具有广阔的市场需求和重大的经济效益。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种刀具脉冲激光修复方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术包括如下步骤：
[0005]S1制备混合粉末:用聚乙二醇为分散剂将TiN粉末分散于无水乙醇中，超声分散1
‑
2h后得到TiN分散液，TiN分散液加入Co基合金粉末后混合球磨4
‑
6h，然后干燥、过筛得到混合粉末；
[0006]S2刀具预处理:刀具采用M2钢材料，将待修复刀具超声除去油污等杂质，烘干备用；
[0007]S3预置粉末:用水玻璃将混合粉末调制成糊状，均匀地预置在刀具的前刀面部分，烘干备用；
[0008]S4激光熔覆:对刀具的前刀面部分进行激光熔覆，工艺参数如下：激光功率为1462
‑
1900W，激光扫描速度为16mm/s，多道搭接率为30％，离焦量为35mm，脉冲频率为4Hz，脉冲占空比为50％<br/>‑
65％，保护气体为氩气；
[0009]S5打磨刀尖:将刀具被熔覆的部分打磨出刀尖。
[0010]优选的，所述步骤S4的工艺参数如下：激光功率为1462W，激光扫描速度为16mm/s，多道搭接率为30％，离焦量为35mm，脉冲频率为4Hz，脉冲占空比为65％，保护气体为氩气。
[0011]优选的，所述的混合粉末按质量百分比计包括TiN粉末：20％，Co基粉末：80％。
[0012]优选的，所述的M2钢材料按质量百分比计包括C：0.80
‑
0.90％，Si：0.20
‑
0.45，Mn：0.15
‑
0.40％，Cr：3.80
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4.40％，V：1.75
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2.20％，Mo：4.50
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5.50％，W：5.50
‑
6.75％，S：0.00
‑
0.30％，P：0.00
‑
0.30％，Ni：0.00
‑
0.30％，Cu：0.00
‑
0.25％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
[0013]优选的，所述的Co基粉末按质量百分比计包括C：2.45％，Cr：32.50％，Si：1.00％，W：17.50％，Fe：3.00％，Mo：1.00％，Ni：3.00％，Mn：0.50％，余量为Co和不可避免的微量杂质。
[0014]优选的，所述的Co基粉末的粒径范围为75
‑
150μm，所述的TiN粉末的粒径范围为0.2
‑
1.5μm。
[0015]优选的，所述步骤S1中球磨的速度为260r/min，球磨所采用的球磨球为硬质合金球，硬质合金球的球料比为10：1。
[0016]优选的，所述步骤S1中的干燥采用真空干燥，真空干燥的温度为70℃，干燥时间为24h，过筛使用100目的筛网。
[0017]优选的，所述步骤S1中每2.0gTiN粉末分散到100ml无水乙醇中，聚乙二醇的用量为TiN粉末质量的2％。
[0018]优选的，所述步骤S3中预置粉末的厚度控制为1mm。
[0019]本专利技术的有益效果是：本专利技术控制激光熔覆的工艺参数，消除了TiN在熔覆层内的团聚现象，得到细小均匀分散的TiN颗粒，使熔覆层受颗粒强化作用，获得了均匀的微观组织，提高了熔覆层的硬度和耐磨性。与现有技术相比，本专利技术采用激光熔覆修复刀具，并使修复后的刀具硬度达到700
‑
800HV以满足使用需要，极大降低了刀具的报废率，具有良好的经济与生态效益。
具体实施方式
[0020]实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0021]刀具脉冲激光修复方法，包括如下步骤：
[0022]S1制备混合粉末:用聚乙二醇为分散剂将TiN粉末分散于无水乙醇中，聚乙二醇的用量为TiN粉末质量的2％，每2.0gTiN粉末分散到100ml无水乙醇中，超声分散1
‑
2h至TiN粉末均匀分散到无水乙醇中后得到TiN分散液，TiN分散液加入Co基合金粉末后以260r/min的速度混合球磨4
‑
6h，球磨所采用的球磨球为球料比为10：1的硬质合金球，然后在70℃条件下真空干燥24h后，使用100目的筛网过筛得到混合粉末；
[0023]S2刀具预处理:刀具采用M2钢材料，将待修复刀具超声除去油污等杂质，烘干备用；
[0024]S3预置粉末:用水玻璃将混合粉末调制成糊状，均匀地预置在刀具的前刀面部分，预置粉末的厚度控制为1mm，烘干备用；
[0025]S4激光熔覆:对刀具的前刀面部分进行激光熔覆；
[0026]S5打磨刀尖:将刀具被熔覆的部分打磨出刀尖。
[0027]所述的混合粉末按质量百分比计包括TiN粉末：20％，Co基粉末：80％。
[0028]所述的M2钢材料按质量百分比计包括C：0.80
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0.90％，Si：0.20
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0.45，Mn：0.15
‑
0.40％，Cr：3.80
‑
4.40％，V：1.75
‑
2.20％，Mo：4.50
‑
5.50％，W：5.50
‑
6.75％，S：0.00
‑
0.30％，P：0.00
‑
0.30％，Ni：0.00
‑
0.30％，Cu：0.00
‑
0.25％，余量为Fe和不可避免的微量杂质。
[0029]所述的Co基粉末按质量百分比计包括C：2.45％，Cr：32.50％，Si：1.00％，W：17.50％，Fe：3.00％，Mo：1.00％，Ni：3.00％，Mn：0.50％，余量为Co和不可避免的微量杂质。
[0030]所述的Co基粉末的粒径范围为75
‑
150μm，所述的TiN粉末的粒径范围为0.2
‑
1.5μm。
[0031]实施例1：
[0032]步骤S4激光熔覆的工艺参数为：激光功率为1462W，激光扫描速度为16mm/s，多道
搭接率为30％，离焦量为35mm，脉冲频率为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种刀具脉冲激光修复方法，其特征在于：包括如下步骤：S1制备混合粉末:用聚乙二醇为分散剂将TiN粉末分散于无水乙醇中，超声分散1
‑
2h后得到TiN分散液，TiN分散液加入Co基合金粉末后混合球磨4
‑
6h，然后干燥、过筛得到混合粉末；S2刀具预处理:刀具采用M2钢材料，将待修复刀具超声除去油污等杂质，烘干备用；S3预置粉末:用水玻璃将混合粉末调制成糊状，均匀地预置在刀具的前刀面部分，烘干备用；S4激光熔覆:对刀具的前刀面部分进行激光熔覆，工艺参数如下：激光功率为1462
‑
1900W，激光扫描速度为16mm/s，多道搭接率为30％，离焦量为35mm，脉冲频率为4Hz，脉冲占空比为50％
‑
65％，保护气体为氩气；S5打磨刀尖:将刀具被熔覆的部分打磨出刀尖。2.根据权利要求1所述的刀具脉冲激光修复方法，其特征在于：所述步骤S4的工艺参数如下：激光功率为1462W，激光扫描速度为16mm/s，多道搭接率为30％，离焦量为35mm，脉冲频率为4Hz，脉冲占空比为65％，保护气体为氩气。3.根据权利要求1所述的刀具脉冲激光修复方法，其特征在于：所述的混合粉末按质量百分比计包括TiN粉末：20％，Co基粉末：80％。4.根据权利要求1所述的刀具脉冲激光修复方法，其特征在于：所述的M2钢材料按质量百分比计包括C：0.80
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0.90％，Si：0.20
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0.45，Mn：0.15
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0.40％，Cr：3.80
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4.40％，V：1.75
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【专利技术属性】
技术研发人员：肖光春，常威，许崇海，张辉，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：