【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光加工，尤其涉及一种管材内壁快速激光熔覆方法。
技术介绍
1、随着科学技术的发展，为了提高金属材料的耐磨和耐腐蚀等功能，现有技术中，研究学者在金属材料的表面通过激光熔覆的方法，在金属材料的表面制作一层具有耐腐耐磨的熔覆层。
2、常规的激光熔覆方法的激光扫描速度在6mm/s-30mm/s，低效率的激光扫描速度无法满足现有的生产需求。虽然在德国学者与激光器制造企业laseline公司合作于2017年推出了超高速激光熔覆，其扫描速度大于333mm/s，但是超高速激光熔覆层的厚度大多在0.01mm-0.25mm。超高速激光熔覆形成的熔覆层较薄，无法满足对耐磨和耐腐蚀激光熔覆层厚度的要求，且现有激光头不适于孔径在350mm以下的管材内壁进行激光熔覆。
3、目前工业上迫切需要激光熔覆层厚度大于0.5mm的大面积、高效率激光熔覆工艺，而这是现有技术所缺少的。如何改善激光熔覆工艺，达到生产效率和激光熔覆层厚度的平衡，是目前急需解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种管材内壁快速激光熔覆方法，可实现较高的激光熔覆效率且可满足熔覆后熔覆层厚度的要求。在提升激光熔覆的效率的基础上，还能在金属材料的表面形成一层均匀且厚度不低于0.5mm的激光熔覆层。
2、本专利技术提供了一种管材内壁快速激光熔覆方法，所述熔覆方法包括：对熔覆粉末进行预处理以使得熔覆粉末的粒径在53μm-150μm范围内呈正态分布，熔覆粉末松装密度为4
3、以100mm/s-150mm/s的激光扫描速度将预处理后的熔覆粉末激光熔覆在基材上，在基材的表面获得厚度为0.8mm-1.2mm的熔覆层。
4、进一步的，所述激光熔覆包括：控制熔覆粉末的送粉交汇点与被熔覆基体的表面距离为1mm-4mm。
5、进一步的，所述激光熔覆的激光束的光斑直径在3.5mm-4.5mm。
6、进一步的，所述激光熔覆的功率为4.5 kw-5.4kw。
7、进一步的，所述激光熔覆时输出载气，所述载气的压强在0.1bar-0.5bar，载气的流量为6l/min-30l/min，所述载气包括氩气。
8、进一步的，在进行激光熔覆时，熔覆粉末的送粉量为25g/min-80g/min。
9、进一步的，所述熔覆粉末为熔点在1250℃-1400℃的镍基合金球形粉末。
10、本专利技术还提供了所述激光熔覆方法在制作复合管材中的应用。
11、进一步的，激光熔覆前对基材的内壁进行磨削，磨削后清洗去除油污，随后将基材干燥，并保持基材的内壁的清洁干燥；在对基材的内壁激光熔覆后，对熔覆层表面进行精磨,基材的熔覆层的表面达到粗糙度ra6.3的要求，并且基材表面的熔覆层的厚度不低于0.5mm。
12、本专利技术实施例具有以下技术效果：
13、1.在本专利技术的激光熔覆实现过程中，通过控制熔覆粉末的粒径、粒径分布、送装密度和霍尔流速，并进一步根据熔覆粉末的选择设计了激光熔覆过程中各参数（激光束的光斑、激光束功率、送粉载气的压强、载气的流量和熔覆粉末的送粉量）。最终本专利技术的激光熔覆的工艺不仅实现了更高的激光熔覆效率，而且获得一层均匀平整且激光熔覆层的厚度不低于0.8mm的熔覆层，在经熔覆层表面进行精磨抛光，熔覆层的表面粗糙度达到ra6.3的要求，并且基材表面的熔覆层的厚度不低于0.5mm。
14、2.本专利技术的方法简单、容易实现，有利于形成进行工业化生产。
15、3.通过本专利技术方法获得的激光熔覆层具有较小的熔合区、低的稀释率和热影响区深度，熔覆层与基材之间不仅具有良好的冶金结合；而且经内壁快速激光熔覆后的基材的力学性能仍达到原要求。
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1. 一种管材内壁快速激光熔覆方法，其特征在于，所述熔覆方法包括：对熔覆粉末进行预处理以使得熔覆粉末的粒径在53μm -150μm范围内呈正态分布，熔覆粉末松装密度为4.55g/cm3-4.75 g/cm3，熔覆粉末的霍尔流速为14.5s/50g-15.5s/50g；
2.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆包括：控制熔覆粉末的送粉交汇点与被熔覆基体的表面距离为1mm-4mm。
3.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆的激光束的光斑直径在3.5mm-4.5mm。
4. 根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆的功率为4.5 kW-5.4kW。
5.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆时输出载气，所述载气的压强在0.1bar-0.5bar，载气的流量为6L/min-30L/min，所述载气包括氩气。
6.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，在进行激光熔覆时，熔覆粉末的送粉量为25g/min-80g/min。
7.根据权
8.权利要求1-权利要求7任一项所述的激光熔覆方法在制作复合管材中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，激光熔覆前对基材的内壁进行磨削，磨削后清洗去除油污，随后将基材干燥，并保持基材的内壁的清洁干燥；在对基材的内壁激光熔覆后，对熔覆层表面进行精磨,基材的熔覆层的表面达到粗糙度Ra6.3的要求，并且基材表面的熔覆层的厚度不低于0.5mm。
...【技术特征摘要】
1. 一种管材内壁快速激光熔覆方法，其特征在于，所述熔覆方法包括：对熔覆粉末进行预处理以使得熔覆粉末的粒径在53μm -150μm范围内呈正态分布，熔覆粉末松装密度为4.55g/cm3-4.75 g/cm3，熔覆粉末的霍尔流速为14.5s/50g-15.5s/50g；
2.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆包括：控制熔覆粉末的送粉交汇点与被熔覆基体的表面距离为1mm-4mm。
3.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆的激光束的光斑直径在3.5mm-4.5mm。
4. 根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆的功率为4.5 kw-5.4kw。
5.根据权利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光熔覆时输出载气，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙家枢，王少勃，姚勇，王晟，
申请(专利权)人：天津滨海雷克斯激光科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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