[发明专利]一种用于U71Mn钢轨道的激光合金化表面强化方法

权利要求书

1.一种用于U71Mn钢轨道的激光合金化表面强化方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)使用清洗剂去除轨道待强化工作面的油污；

(2)将合金粉末预置在待强化的轨道工作面上且覆盖整个待强化工作面，预置粉层的厚度为0.1～0.6mm；所述的合金粉末包含C、Si、B粉末以及Ti、Zr、Nb或者V中的至少一种单质的粉末；

(3)自然风干预置粉层；

(4)选用高功率工业激光器对预置粉层进行扫描，在轨道工作面形成表面强化层；扫描参数为：激光功率P＝2000～8000W，扫描速度V＝100～500mm/min；扫描方式为单道直线扫描，两个相邻单道之间平行间隔设置；强化面积占比γ在40～80％之间，所述的γ＝D/(D+A)，其中D为激光单道扫描的宽度，A为两个相邻单道之间的间距；

(5)激光合金化强化完成后，根据工作面的光洁度要求，进行相应的机械加工。

2.根据权利要求1所述的用于U71Mn钢轨道的激光合金化表面强化方法，其特征在于：以重量百分比计，所述的合金粉末中各组分的重量百分含量为C：10-14％，Si：2-5％，B：1-3％，余量为Ti、Zr、Nb或者V中至少一种单质的粉末。

3.根据权利要求1所述的用于U71Mn钢轨道的激光合金化表面强化方法，其特征在于：所述的表面强化层为由预置粉层形成的激光合金化层和在轨道基材上形成的激光淬硬层组成的复合结构。

4.根据权利要求1-3之一所述的用于U71Mn钢轨道的激光合金化表面强化方法，其特征在于：所述的激光合金化层的金相组织为：以FeCSiB四元共晶化合物为基底，莱氏体为骨架，所述的碳化物或硼化物陶瓷形成元素与C元素或B元素形成尺寸为微米级的高硬度陶瓷颗粒。

5.根据权利要求4所述的用于U71Mn钢轨道的激光合金化表面强化方法，其特征在于：合金粉末中各组分的加入形式为质量百分含量＞99.9wt％的单质高纯粉末。

6.根据权利要求5所述的用于U71Mn钢轨道的激光合金化表面强化方法，其特征在于：在扫描过程中对轨道采取分段强化、强制冷却或者预变形控制方法。