基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法，本方法利用激光织构技术去除结晶器基板表面污垢与伤痕，增加结晶器基板比表面积，然后在已处理的基板上进行超音速激光沉积增材修复，通过调节工艺参数制备出一定厚度的增材修复层和高温合金强化层；将基板进行热处理工艺进行强化，加速元素扩散，增强层间内部结合；最终对结晶器基板实施矫正后机械加工至成品。本方法通过超音速激光沉积增材工艺，增强修复层与基板的结合能力，提高沉积效率和沉积速度，改善修复层内部组织结构，强化连铸结晶器服役的综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及增材再造，尤其涉及一种基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法。

技术介绍

1、连铸结晶器是一个用于强制水冷的无底钢锭模，是连铸设备中最重要的关键工艺部件，在钢铁生产过程中，高温钢水通过连铸结晶器两侧的铜板进行强制快速降温并冷却成形。结晶器在服役时因承受高温钢水的腐蚀、热负荷、磨损和应力冲击，使得两侧的结晶器铜板极易发生过度磨损、腐蚀、变形、裂纹等而失效。针对结晶器铜板的失效问题需要对其进行修复以提高使用寿命，因此有必要研发针对结晶器铜板基材进行尺寸修复的表面处理新技术。

2、常规结晶器铜板修复方式有电镀技术、激光熔覆技术、冷喷涂技术等。电镀技术存在修复厚度有限，修复层与原始基体存在结合力较差以及电镀液成本高对环境污染严重等问题；激光熔覆技术则由于铜材料光反射高，易损坏激光器，同时较高的温度容易使材料产生烧蚀、相变等情况，实际效果并不理想；冷喷涂技术仅靠颗粒自身动能实现结合，常常出现沉积层与基体界面结合差，内部孔隙多等问题。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法，其特征在于：所述步骤一中，结晶器基板超声清洗时间15～30min，红外纳秒激光器功率为150～300W、脉冲宽度为20 ns、脉冲频率为50 kHz，激光路径扫描速度为1000～8000 mm/s、线间距为0.05～0.2 mm、循环次数为10～40次。

3.根据权利要求1所述的基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法，其特征在于：所述步骤二中，所使用的气雾化近球形CuCrZr金属修复颗粒组分为：0.45～0.85wt...

【技术特征摘要】

1.一种基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法，其特征在于：所述步骤一中，结晶器基板超声清洗时间15～30min，红外纳秒激光器功率为150～300w、脉冲宽度为20 ns、脉冲频率为50 khz，激光路径扫描速度为1000～8000 mm/s、线间距为0.05～0.2 mm、循环次数为10～40次。

3.根据权利要求1所述的基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法，其特征在于：所述步骤二中，所使用的气雾化近球形cucrzr金属修复颗粒组分为：0.45～0.85wt%cr、0.10～0.20wt%zr，余量为cu，颗粒粒径分布为15～53 μm，d10为13～18 μm，d90为30～40 μm。

4.根据权利要求1所述的基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法，其特征在于：所述步骤二中，所沉积的高温合金强化层为镍基或钴基合金及其陶瓷复合层，强化颗粒粒径分布为15～53 μm，d10为12～20 μm，d90为30～45 μm，高温合金强化层硬度为220～500hv。

5.根据权利要求1所述的基于超音速激光沉积增材修复连铸结晶器的方法，其特征在于：所述步骤二中，真空干燥温度为120℃、升温速率为10～20 ℃/min、真空条件为1～6 ×10-2 pa、恒温时间为0.5～2 h。

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅卫，李波，姚建华，王琦，王梁，张群莉，朱文婕，芮灿，吕春雷，姚喆赫，
申请(专利权)人：宝武装备智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：