[发明专利]一种无缝钢管穿孔顶头的激光熔覆制造方法

权利要求书

1.一种无缝钢管穿孔顶头的激光熔覆制造方法，其特征在于包括以下工艺：

(1)穿孔顶头基体制造

使用15CrMo通过铸造方式制造穿孔顶头基体，预留出激光熔覆所需的工作层厚度；

(2) 碳化钨硬质合金激光熔覆材料的配制

A、钴基+镍基合金为粘接相的化学成分重量百分比：

碳0. 08-0.3%、硅2.5-3.5%、硼1.5-2.5%、铬2-6%、铁2-6%、其余为钴+镍及不可避免的杂质，

B、碳化钨特征

球状铸造碳化钨，粒度45-60um，

C、比例

球状铸造碳化钨重量百分比数为30%-80%；钴基+镍基合金为粘接相重量百分比数为20%-70%，

按上述材料及配比范围进行配制，并在混粉器进行混合4小时以上；

(3)WC硬质合金粉末激光熔覆

选用多功能数控激光加工系统，采用同步送粉装置将WC硬质合金粉末自动送入激光熔池，穿孔顶头按设定转速旋转，高功率聚焦激光束和自动送粉头沿着穿孔顶头锥面方向按给定速度进给，在穿孔顶头表面形成均匀致密的激光熔覆层；

熔覆工艺参数如下：

聚焦镜f= 300～400mm，

激光功率P＝3000～5000W，

聚焦光斑直径：D=2～5mm，

扫描速度V＝600～1200mm/min，

搭接率T=40～60%，

熔覆层厚度：0.5-1.5mm。

2.根据权利要求1所述的一种无缝钢管穿孔顶头的激光熔覆制造方法，其特征在于所述预留出激光熔覆所需的工作层厚度为0.5～1.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种无缝钢管穿孔顶头的激光熔覆制造方法，其特征在于所述常温下对穿孔顶头基体表面的油污和锈层进行清理；用着色探伤法对工件加工部位进行检验。

4.根据权利要求1所述的一种无缝钢管穿孔顶头的激光熔覆制造方法，穿孔顶头按设定转速V1=V/【3.14*（d+nL）】旋转，高功率聚焦激光束和自动送粉头沿着穿孔顶头锥面方向按给定速度V2=V1*D*(1-T)进给；其中V为熔覆参数中的扫描速度；d为激光加工初始部位的外圆直径；n为从开始熔覆时算起穿孔顶头旋转的转数，初始为0，每旋转一周n增加1；L为每旋转一周熔覆位置直径的变量；D为熔覆参数中的光斑直径；T为熔覆参数中的搭接率；V1的单位为转/min，V2的单位为mm/min。