[发明专利]一种激光熔覆氮化制备高硬度、高强度刀模的方法有效
申请号: | 202110417061.8 | 申请日: | 2021-04-19 |
公开(公告)号: | CN113118457B | 公开(公告)日: | 2022-06-24 |
发明(设计)人: | 刘军;王臻 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | B22F10/28 | 分类号: | B22F10/28;B22F10/50;B22F10/85;B22F10/66;B33Y10/00;B33Y80/00;B33Y50/02;B33Y40/20 |
代理公司: | 长沙瀚顿知识产权代理事务所(普通合伙) 43223 | 代理人: | 吴亮;朱敏 |
地址: | 410083 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 激光 氮化 制备 硬度 强度 方法 | ||
1.一种激光熔覆氮化制备高硬度、高强度刀模的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,根据所制备的刀模设计图纸,利用专业的制图软件绘制刀模三维模型,保存为三维文件格式;
S2,将S1中保存的文件载入切片软件,设置激光熔覆设备的激光功率、打印层厚、激光扫描速度以及送粉路参数,并生成相应的G代码,激光熔覆设备的各项参数如下:激光功率为200w-5000w、打印层厚为0.1mm-0.5mm、激光扫描速度为100mm/min-800mm/min以及送粉路为单路送粉或者双路送粉;
若采用单路送粉,则载气和保护气均为氮气,实现整个刀模氮化;若采用双路送粉,则所述载气第一路为氩气、第二路为氮气,所述保护气均为氩气,实现整个刀模梯度氮化;
S3,将S2中生成的G代码导入激光熔覆设备上位机中;
S4,将成形基体放置到成形平台,根据预设要求调节光斑大小、送粉量、载气气流量和保护气气流量,各项参数如下:光斑大小为直径1mm-3mm的圆形光斑、送粉量为0-10r/min、载气气流量为5L/min-20L/min以及保护气气流量为5L/min-20L/min,其中,光斑大小是通过Z轴调节、送粉量是通过送粉机转盘转速调节以及载气气流量和保护气气流量是通过气流阀调节;
S5,打印刀模初胚,所述打印刀模初胚的方法是通过金属粉末熔融沉积成形,其中,金属粉末为球形颗粒金属粉末,金属粉末粒度在100-200目;
S6,对S5中打印的刀模初胚进行精加工,切削出刀锋,即可制备成高硬度、高强度刀模。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在S4中所述成形基体为具有磁性的钢材,所述成形基体的厚度为10mm-20mm。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述载气和所述保护气经过激光头汇聚一处,形成气流束。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述激光头为三通道或者四通道同轴激光头。
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