[发明专利]一种激光再制造修复用铁基合金粉末及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种激光再制造修复用铁基合金粉末，其特征在于，由如下质量百分比的组分组成：

碳C：0.01～0.04％，铬Cr：1.0～1.2％，硅Si：0.5～0.8％，硼B：0.4％～0.7％，锰Mn：0.4～0.6％，钼Mo：0.4～0.6％，余量Fe。

2.如权利要求1所述的激光再制造修复用铁基合金粉末，其特征在于，所述激光再制造修复用铁基合金粉末由如下质量百分比的组分组成：

碳C：0.01％，铬Cr：1.0％，硅Si：0.51％，硼B：0.41％，锰Mn：0.4％，钼Mo：0.4％，铁Fe：97.27％。

3.如权利要求1所述的激光再制造修复用铁基合金粉末，其特征在于，所述激光再制造修复用铁基合金粉末由如下质量百分比的组分组成：

碳C：0.04％，铬Cr：1.2％，硅Si：0.8％，硼B：0.7％，锰Mn：0.6％，钼Mo：0.6％，铁Fe：96.06％。

4.如权利要求1所述的激光再制造修复用铁基合金粉末的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：

按照配方，将各组分原料混合，加热熔融后，在真空雾化室进行气雾化，得到雾化粉末，之后分别利用140目和320目系列标准筛对雾化粉末进行筛分，获得-80～+325目之间的成品铁基合金粉末；

所述气雾化的工艺参数为：雾化介质N₂、熔炼温度1600℃、过热度150℃、保温温度1300℃、气体压力7MPa。

5.如权利要求1所述的激光再制造修复用铁基合金粉末在汽轮机转子轴颈激光再制造修复中的应用。

6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述应用的方法包括如下步骤：

(a)将待修复转子轴颈表面整体切削，切削深度为0.2～1.5mm，使用丙酮清洗切削后的转子轴颈，去油去污；所述待修复转子轴颈材料为30Cr；

(b)将所述铁基合金粉末置于烘箱中，于100～200℃保温直至烘干；

(c)将待修复转子轴颈预热至100～300℃，并置于激光器下，使用载气送粉装置向待修复转子轴颈表面均匀送入所述铁基合金粉末，激光器射出激光束辐照于转子轴颈表面并熔化所述铁基合金粉末，根据预设轨迹，使得该铁基合金粉末连续熔覆于待修复转子轴颈表面，形成熔覆层；

所述激光器光斑形状为直径5mm的光斑，激光能量均匀分布，所述激光器功率应2000～4000W，激光扫描速度为200～600mm/min，激光头保护气体为氩气；

所述载气送粉装置使用的送粉气体为氩气，保护气体也为氩气，送粉速率为5～17g/min，送粉方式为同步同轴输送；

所述熔覆层单层厚度介于0.5～1.5mm之间，熔覆道次之间的搭接率为40％～60％，连续熔覆时，熔覆层间温度控制在300℃以内；

(d)完成预设范围工件表面的连续熔覆后，将工件于100～300℃保温2小时后自然冷却至室温，最后将其车削至目标尺寸。