[发明专利]一种球墨铸管在线修复与退火工艺

权利要求书

1.一种球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，对球墨铸管的缺陷或受损部位进行表面打磨和/或机加工，获得待修复部位；

步骤2，设置第一粉末同步送进激光熔敷头的送粉参数、激光扫描参数，启动第一粉末同步送进激光熔敷头，采用激光束熔化修复材料，在球墨铸管待修复部位熔敷至少一层修复层，所述修复材料为Fe基粉末材料；

步骤3，设置第二粉末同步送进激光熔敷头的送粉参数、激光扫描参数，在步骤2开始一段时间后，或者，步骤2执行完成后，启动第二粉末同步送进激光熔敷头，利用第二粉末同步送进激光熔敷头的激光能量对步骤2中的熔敷完成部分的修复层进行激光去应力退火处理，在激光去应力退火处理的同时，第二粉末同步送进激光熔敷头的送粉管向激光去应力退火处理部位喷入一定量的Al粉末，其中，第二粉末同步送进激光熔敷头的激光能量密度低于第一粉末同步送进激光熔敷头的激光能量密度，激光能量熔化Al粉末而不熔化Fe；

步骤4，再次启动第一粉末同步送进激光熔敷头，采用激光束熔化修复材料，在已经过激光去应力退火处理的修复层上熔敷至少一层新的修复层；

步骤5，在步骤4开始一段时间后，或者，步骤4执行完成后，启动第二粉末同步送进激光熔敷头，重复一次步骤3中利用第二粉末同步送进激光熔敷头的激光能量对熔敷完成部分的修复层进行激光去应力退火处理以及在激光去应力退火处理的同时第二粉末同步送进激光熔敷头的送粉管向激光去应力退火处理部位喷入少量Al粉末的步骤；

在步骤5之后，交替重复进行步骤4中的操作和步骤5中的操作，直到第一粉末同步送进激光熔敷头熔敷完最后一层修复层，第二粉末同步送进激光熔敷头完成对最后一层修复层的激光去应力退火处理。

2.根据权利要求1所述的球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，在所述步骤1中，在对球墨铸管损伤部位进行表面打磨和/或机加工后，还包括对打磨和/或机加工部位的清洗和烘干。

3.根据权利要求1或2所述的球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，在所述步骤2中，在进行修复层的熔敷之前，还包括使用火焰加热器或电磁加热器对球墨铸管待修复部位进行预热。

4.根据权利要求1所述的球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，在所述步骤2中，第一粉末同步送进激光熔敷头的运动根据待修复部位的三维数据分层切片获得。

5.根据权利要求1所述的球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，所述Fe基粉末材料为Fe的合金粉末。

6.根据权利要求1所述的球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，喷入的Al粉末为纯Al粉末或者Al元素含量90％以上的Al合金粉末，或者以上两种粉末中的任一种或两种与除Al外的其它金属的混合粉末，并且，所述除Al外的其它金属在Al粉末中的占比不超过15％。

7.根据权利要求1或6所述的球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，喷入的Al粉末量控制如下：所述Al粉末中的Al元素以质量百分比计，控制在不超过Fe基粉末材料重量的3％。

8.根据权利要求1所述的球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，第一粉末同步送进激光熔敷头的激光工作功率范围为1800W～2500W，第二粉末同步送进激光熔敷头的激光工作功率范围为900W～1800W。

9.根据权利要求1所述的球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，第二粉末同步送进激光熔敷头对最后一层修复层进行激光去应力退火处理时，关闭送粉管路。

10.根据权利要求1-9任一项所述的球墨铸管在线修复与退火工艺，其特征在于，所述第一粉末同步送进激光熔敷头和第二粉末同步送进激光熔敷头均为同轴载气送粉激光熔敷头。