[发明专利]一种球磨机正变位大模数齿轮光纤激光再制造工艺

摘要

本发明公开了一种球磨机正变位大模数齿轮光纤激光再制造工艺，采用合金粉末设计表面层性能，使用六轴机器人编程生成加工程序，采用光纤激光熔覆技术和大模数齿轮加工技术对磨损齿轮进行在修复。通过上述方式，本发明提高了齿轮的耐腐蚀和耐磨损，延长了齿轮的使用寿命。

主权项

一种球磨机正变位大模数齿轮光纤激光再制造工艺，其特征在于，包括如下步骤： 步骤一：确定熔覆层材料，设计Fe‑Cr系合金粉末，设计熔覆层材料的强化相和韧性相，满足耐磨损和耐腐蚀要求，选择与齿轮基体材料热膨胀系数相近的合金粉末，所述合金粉末的组分及质量分数是：Fe： (78%‑81%)；C：(0.1%‑0.2%)；Cr：（13%‑16%）； Ni：（4%‑4.8%） Mo：（1.5%‑2%）；所述合金粉末通过熔炼后雾化制备出粒度为50～200微米的球形粉末；步骤二：齿轮表面经除油‑除杂‑除锈清洗‑着色探伤‑铣掉损伤部位，获得清洁表面；步骤三：齿轮激光再制造，采用光纤激光器六轴机器人组成的柔性激光加工系统，光束模式为多模，输出功率为2400W，光斑直径为10mm×4mm，焦距为300mm；送粉量15g/s，侧向送粉；扫描路径：利用机器人语言编程，采用相对指令，有限循环，40%搭接率，扫描速度600mm/min，生成自动加工程序；单道熔覆层平均厚度1mm,宽度4mm；步骤四：结合Fe‑Cr相图，通过金相显微镜、SEM（扫描电子显微镜）、摩擦磨损实验，显微硬度计等分析手段，得到熔覆层形貌、摩擦学实验数据；步骤五：根据实验数据分析，光纤激光熔覆层凝固组织的组成相为Fe‑Cr固溶体和碳化物，形貌为柱状晶、枝晶特征和不规则碳化物，无气孔和裂纹，熔覆层与基体结合界面为白亮带的冶金结合，磨损量为基体的1/2；步骤六：经过多道搭接和多层熔覆，得到厚度约为6mm的平整熔覆层；步骤七：齿形加工。