【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利涉及激光熔覆及激光表面处理加工，具体涉及一种内孔激光熔覆头及深盲孔激光熔覆易加工ni-cr奥氏体合金涂层制备工艺。
技术介绍
1、激光熔覆技术是20世纪60年代兴起的一项新技术，此后逐步应用于机械、汽车、航空、电子等行业，尤以机械行业的应用发展最为迅速。激光熔覆是通过在基材表面添加熔覆材料，利用高能密度的激光使粉末熔化凝固并与基材表面形成冶金结合的具有耐高温、耐磨、高抗氧化性等优良性能的熔覆层，以提高材料的服役性能。激光熔覆技术在提高零件表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀性等服役性能的同时，还实现了工件循环再制造，极大地节约零件使用成本，是一种绿色再制造表面强化工艺。
2、深盲孔类零件在相对运动的摩擦或流体腐蚀冲刷下，内表面容易受到磨损腐蚀破坏，以往一般采用镀铜、镀铬等表面强化技术进行强化，但镀层技术存在高能耗、高污染等缺陷。激光熔覆增材制造技术解决了镀层技术高能耗、高污染的问题，成为了深盲孔内壁表面强化处理的新应用新技术。但是与激光熔覆外表面涂层相比，深盲孔内表面涂层熔覆存在空间狭小和散热排烟尘困难等问题，容易造成1)熔覆头工作环境温度高，且烟尘会对镜头造成污染，严重影响内孔激光熔覆头的使用寿命；2)涂层冷却速率降低且不均匀，涂层微观组织偏离预期状态且存在浅深部位不均匀性。
3、ni-cr奥氏体合金具有良好的耐腐蚀和耐磨性，是工件外表面激光熔覆涂层最成熟的应用材料，但在深盲孔内表面激光熔覆时，ni-cr奥氏体合金涂层会因散热慢、保温时间长而导致奥氏体组织长大，严重降低了其加工性能，造成刀具磨损严重
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，解决深盲孔内表面涂层熔覆存在空间狭小和散热排烟尘困难，熔覆头工作环境温度高及烟尘会对镜头造成污染，导致涂层冷却速率、微观组织偏离预期状态出现浅深部位不均匀性且不易加工的问题。本专利技术提供了一种内孔激光熔覆头及深盲孔激光熔覆易加工ni-cr奥氏体合金涂层制备工艺，具体技术方案如下：
2、一种内孔激光熔覆头，用于内孔激光熔覆装置，包括外主体，所述外主体的空腔内设置有内主体；所述外主体侧壁上设置有若干管道连通孔，用于连接内孔激光熔覆装置的送粉管道、冷却液管道、保护气管道、烟尘收集管道和冷气管道；所述内主体包括反光镜和激光通道；所述外主体底部设置有喷头本体和吸尘罩；所述吸尘罩设置在喷头本体的外围，且吸尘罩与喷头本体外壳之间预留有环形吸尘通道；
3、优选地，所述喷头本体从内至外依次包括内芯、外芯和外壳；所述内芯设置有沿喷头本体轴向中心线贯通的出光通道，所述出光通道的顶部与激光通道连通；所述内芯与外芯之间设置有送粉通道和冷却液腔；所述送粉通道的顶部通过粉腔与送粉管道连通；所述冷却液腔的顶部与冷却液管道连通；所述外芯与外壳之间设置有保护气通道和冷气通道；所述保护气通道的顶部与保护气管道连通；所述冷气通道的顶部与冷气管道连通。
4、优选地，所述喷头本体包括上下连通的圆柱段和锥形段。
5、优选地，所述送粉通道、冷却液腔、保护气通道和冷气通道的下端向出光通道的出口方向倾斜设置，且倾斜角度相同。
6、还优选地，所述环形吸尘通道的顶部与烟尘收集管道一端相连，所述烟尘收集管道的另一端与吸尘装置相连。
7、还优选地，所述反光镜的位置安装于出光通道的正上方。
8、进一步优选地，所述冷却液腔、送粉通道及保护气通道、冷却液腔均为环形结构。
9、更进一步优选地，所述冷气管道设置有流量调节阀。
10、一种深盲孔激光熔覆易加工ni-cr奥氏体合金涂层制备工艺，利用上述内孔激光熔覆头，具体包括以下步骤：
11、s1.配置粒度为-100～+325目的ni-cr奥氏体合金作为涂层的熔覆材料，各组分按质量比为c≤0.05％、cr为15～25％、si≤1.6％、mn≤2.5％、ni为10～50％、mo为1.5～3％、p≤0.05％、s≤0.06％、余量为fe；
12、s2.激光熔覆过程的工艺参数为：激光功率1400～2000w，光斑直径为3～4mm，扫描速度200～400mm/min，送粉量为35～50g/min，搭接率为0.4～0.5，保护气体流量为14～16l/min，冷却气流量为8～24l/min，对基材表面熔覆ni-cr奥氏体合金涂层。
13、本专利技术的有益效果是：
14、本专利技术通过增设冷气通道加快熔覆涂层表面降温，根据基材、涂层的实际尺寸及熔覆相对位置调节冷气流量，以得到组织均匀且易加工的ni-cr奥氏体合金涂层；结合吸尘装置，可以很好的解决深盲孔内表面熔覆散热排烟尘困难、工作环境温度高易使熔覆头镜头污染、降低使用寿命，以及因涂层冷却速率低，造成表面奥氏体晶粒长大、涂层难切削，进而致使刀具易磨损的问题。
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1.一种内孔激光熔覆头，用于内孔激光熔覆装置，其特征在于，包括外主体，所述外主体的空腔内设置有内主体；所述外主体侧壁上设置有若干管道连通孔，用于连接内孔激光熔覆装置的送粉管道、冷却液管道、保护气管道、烟尘收集管道和冷气管道；所述内主体包括反光镜和激光通道；所述外主体底部设置有喷头本体和吸尘罩；所述吸尘罩设置在喷头本体的外围，且吸尘罩与喷头本体外壳之间预留有环形吸尘通道；
2.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆头，其特征在于，所述喷头本体包括上下连通的圆柱段和锥形段。
3.根据权利要求2所述的内孔激光熔覆头，其特征在于，所述送粉通道、冷却液腔、保护气通道和冷气通道的下端向出光通道的出口方向倾斜设置，且倾斜角度相同。
4.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆头，其特征在于，所述环形吸尘通道的顶部与烟尘收集管道一端相连，所述烟尘收集管道的另一端与吸尘装置相连。
5.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆头，其特征在于，所述反光镜的位置安装于出光通道的正上方。
6.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆头，其特征在于，所述冷却液腔、送粉通道及保护
7.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆头，其特征在于，所述冷气管道设置有流量调节阀。
8.一种深盲孔激光熔覆易加工Ni-Cr奥氏体合金涂层制备工艺，利用上述权利要求1-7任一项所述的内孔激光熔覆头，其特征在于，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种内孔激光熔覆头，用于内孔激光熔覆装置，其特征在于，包括外主体，所述外主体的空腔内设置有内主体；所述外主体侧壁上设置有若干管道连通孔，用于连接内孔激光熔覆装置的送粉管道、冷却液管道、保护气管道、烟尘收集管道和冷气管道；所述内主体包括反光镜和激光通道；所述外主体底部设置有喷头本体和吸尘罩；所述吸尘罩设置在喷头本体的外围，且吸尘罩与喷头本体外壳之间预留有环形吸尘通道；
2.根据权利要求1所述的内孔激光熔覆头，其特征在于，所述喷头本体包括上下连通的圆柱段和锥形段。
3.根据权利要求2所述的内孔激光熔覆头，其特征在于，所述送粉通道、冷却液腔、保护气通道和冷气通道的下端向出光通道的出口方向倾斜设置，且倾斜角度相...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国松，王鑫桐，玄纪元，王宗宇，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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