[发明专利]一种激光熔覆复合修复制造方法及其应用

说明书

本发明涉及一种激光熔覆复合修复制造方法，步骤1、激光清洗；步骤2、激光预热；利用激光器连续照射待修复工件表面，对其进行预热，将此时激光器的出射激光记为预热激光，预热激光的光斑形状为圆形或长方形，预热光斑面积为6mm²～20mm²，预热激光光斑的扫描速度为8mm/s～20mm/s；步骤3、激光熔覆；采用熔覆激光对预热后的待修复工件进行照射，熔覆激光的光斑形状、光斑面积和扫描速度与预热激光的光斑形状、光斑面积和扫描速度相同；步骤4、机械加工；本发明还涉及一种采用上述激光熔覆复合修复制造方法的应用，可以应用于高碳钢工件、高合金钢工件的修复制造；采用激光作为加工手段，清洁高效，绿色环保。

技术领域

本发明涉及一种激光熔覆复合修复制造方法及其应用。

背景技术

近年来，随着大功率、高性能激光加工装备的不断涌现，与增材制造和3D打印技术密切相关的激光熔覆、激光快速成型技术日益引起了世界各国的高度重视，并在汽车、能源、电子、航空航天、重工机械等各个领域得到了快速发展。

目前，我国冶金、矿山、汽车、重工机械行业的各种生产设备、零部件等大量进入到报废期；其中很小一部分通过传统的焊接、电镀、喷涂等技术进行修复再制造后进行重新使用，然而大部分设备直接堆放在仓库报废，为了生产的继续，企业不得不花费大量的费用采购新设备，加重了企业的经济负担。随着激光熔覆技术的进一步发展，激光熔覆技术作为新的手段在修复再制造领域逐渐崭露头角；然而报废的设备、工件等进行激光熔覆时，由于表面存在大量的油污、锈迹等，需要进行清洗等预处理后在进行激光熔覆操作；目前一般采用酒精、丙酮等化学试剂去除油污，采用打磨、喷砂等去除锈迹，这样不仅浪费时间，更会对环境造成严重的污染：化学试剂造成水污染、空气污染；打磨或者喷砂则会造成大量粉尘，一是对操作人员的健康造成很大影响，二是造成严重雾霾，不符合环保要求。

为了解决上述问题，亟需发明一种激光清洗以及激光熔覆复合制造方法，以解决目前激光熔覆前需要进行大量预处理工作的问题。

发明内容

本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种激光熔覆复合修复制造方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种激光熔覆复合修复制造方法，包括如下步骤：

步骤1、激光清洗，采用脉冲激光对待修复工件表面进行清洗；

步骤2、激光预热；

利用激光器连续照射待修复工件表面，对其进行预热，将此时激光器的出射激光记为预热激光，预热激光的光斑形状为圆形或长方形，预热光斑面积为6mm²～20mm²，预热激光功率为600W～1000W，预热激光光斑的扫描速度为8mm/s～20mm/s；

步骤3、激光熔覆；

利用激光器连续照射预热后的待修复工件表面，将此时激光器的出射激光记为熔覆激光，在预热后的待修复工件上形成熔池，同时将熔覆用粉末吹入所述熔池中，熔池快速凝固形成熔覆层；

熔覆激光的光斑形状、光斑面积和扫描速度与预热激光的光斑形状、光斑面积和扫描速度相同；

步骤4、机械加工；

激光熔覆后的待修复件进行机械加工，使其达到精度要求。