[发明专利]提高机用直柄铰刀刀头性能的激光熔覆方法

权利要求书

1.提高机用直柄铰刀刀头性能的激光熔覆方法，其特征在于：

   a.铰刀在加工工件时，为了保证工件的加工质量，对铰刀刀头的工作角度有一定的要求限制；

在激光熔覆时，通过本行业通用专业设备工业PC，对铰刀工作部分的倒锥度进行角度分析,控制激光束的加工走向；

   b.铰刀材料为硬质合金钢，选用激光发生器，采用同轴送粉方式对铰刀刀头进行激光熔覆，其中合金粉末配方为钴基陶瓷合金粉末；

激光熔覆过程中，对激光熔覆区域进行惰性气体保护；

   c.激光熔覆后，对铰刀外形尺寸或表面精度未符合设计要求的部位进行后期机加工。

2.根据权利要求1所述的提高机用直柄铰刀刀头性能的激光熔覆方法，其特征a在于：铰刀在对工件进行加工的过程中，工件的材质，工艺流程等要求的不同，铰刀的实际工作角度也不尽相同，其工作角度范围为：主偏角κr =3°～45°，前角γ0=0°～10°，后角αo =6°～8°,刃倾角λs=0°～20°；在对铰刀工作部分进行激光熔覆时，需结合铰刀刀头工作角度的特殊性，在铰刀刀头端侧与刀齿处作为熔覆开始时的起始位置，对刀锋相临的两个面进行激光熔覆；

激光束从起始点开始，往刀柄方向，做横向往复进给运动；该激光束的走向能够使铰刀刀头表层冷却凝固成一层均匀的熔覆层，便于车刀的后期机加工处理。

3.根据权利要求1～2所述的提高机用直柄铰刀刀头性能的激光熔覆方法，其特征在于：采用工业PC控制激光束的加工走向，同时驱动伺服电机实现定位。

4.根据权利要求1所述的提高机用直柄铰刀刀头性能的激光熔覆方法，其特征 b中，选用的激光发生器有二氧化碳激光发生器，等离子激光发生器以及光纤激光发生器等。

5. 根据权利要求1所述的提高机用直柄铰刀刀头性能的激光熔覆方法，其特征 b中，采用的钴基陶瓷合金粉末配方为：包含12-14%的三氧化二铝，0.2-0.3%的碳，1-3%的氟化钙，3-5%的氮化硅，3-4%的硼，0.2-0.6%的钒，3-5%的硅，6-8%的铁，18-20%的钼,余量为Co基和不可避免的杂质；其中，以上各种元素的含量为重量百分比含量；

B和Si本身具有脱氧造渣、除气和良好的浸润性能，且能与大多数合金元素形成低熔点共晶，使合金的熔点降低；激光熔覆过程中的惰性气体为氮气或氩气。

6. 根据权利要求1所述的提高机用直柄铰刀刀头性能的激光熔覆方法，其特征b中，采用的激光发生器的参数选用范围为：激光功率为2000～5000W，激光多道次搭接率为30～60%，激光与熔覆层的夹角为80°～85°，激光扫描宽度为2～6mm，激光扫描速度为1～2m/min，送粉量为8～20g/min。

7.根据权利要求1～6所述的提高机用直柄铰刀刀头性能的激光熔覆方法，所获得的熔覆层厚度为0.5～3mm。

8.根据权利要求1～7所述的提高机用直柄铰刀刀头性能的激光熔覆方法，其特征c中，激光熔覆后的工件，外形尺寸和表面精度均未符合设计要求，所以对铰刀需要进行后期机加工，保证铰刀达到工业生产化的标准；用铣床对激光熔覆后的铰刀表面进行铣削，除去凹凸不平的一层熔覆层，然后对铣削过后的铰刀表面进行抛光处理，提高铰刀表面的精度；最后，在刀柄与铰刀头处开设有过渡段，提高刀柄与铰刀头的连接强度，延长铰刀的使用寿命。