[发明专利]一种穿孔顶尖激光3D打印再制造方法

摘要

一种高强长寿命穿孔顶尖激光3D打印再制造方法，属于激光快速成形技术领域。包括在顶尖尾部一侧任意点选取起熔点，激光3D打印熔覆第一层第一道圆环，完成后激光光斑沿第一道圆环内侧向顶尖鼻部一侧移动1.5～2.0mm，开始激光熔覆第二道圆环；反复操作激光熔覆步骤至顶尖表面全覆盖，后机加工；然后将激光头高度升高1～2mm，激光熔覆第二层；各层熔覆方向一致，最终由两层激光熔覆层组成顶尖熔覆层，总计厚度为2～3mm；激光3D打印熔覆层功能梯度设计，底层为Ni基金属粉末，表层为Co基金属粉末，步骤所使用的激光熔覆参数一致均为激光功率：3000～4000kw，光斑直径：3～5mm等。优点在于，表层硬度高、抗冲刷、耐磨损和耐腐蚀，综合性能优越，使用寿命高。

主权项

1.一种高强长寿命穿孔顶尖激光3D打印再制造方法，其特征在于，具体步骤及参数如下：1)在顶尖尾部任意点选取起熔点，开始激光3D打印熔覆第一层第一道圆环的熔覆，第一道圆环的外侧要与顶尖尾部外侧对齐；2)完成第一层第一道圆环的激光3D打印熔覆后，激光光斑沿第一道圆环内侧向顶尖鼻部一侧移动1.5～2.0mm，开始第一层第二道圆环的激光熔覆，熔覆方向与熔覆第一层第一道圆环的熔覆方向一致；3)完成第一层第二道圆环激光3D打印熔覆后，重复步骤2，再完成若干道圆环熔覆直至顶尖鼻部，使得顶尖表面全覆盖，过程中每道激光熔覆方向一致；由这些道圆环组成第一层熔覆层；之后进行机加工使其表面光洁、光滑；4)将激光头的高度升高1～2mm，在顶尖鼻部选取任意起熔点，开始熔覆第二层第一道圆环的激光3D打印熔覆，熔覆方向与第一熔覆层方向一致，且第一道圆环的外侧要与顶尖鼻部外侧对齐；5)完成第二层第一道圆环激光3D打印熔覆后，激光光斑沿第一道圆环内侧向顶尖尾部一侧移动1.5～2.0mm，开始熔覆第二层第二道圆环的激光熔覆，熔覆方向与之前一致；6)完成熔覆第二层第二道圆环激光3D打印熔覆后，重复步骤5)，再完成若干道圆环熔覆直至顶尖尾部全覆盖上第一层熔覆层，保持每道激光熔覆方向一致；由这些道圆环组成第二层熔覆层；步骤1)～6)中所述的熔覆层材料功能梯度设计，分别为底层Ni基和表层Co基金属粉末； Ni基熔覆材料，与基体浸润性好、结合强度高，其化学成分重量百分比为：Ni：50～60％、Cr：14～18％、Mo：15～20％、W：3.0～6.0％、C＜0.5％、Si＜1.0％、Mn＜2.0％，余量为Fe及不可避免杂质；Co基熔覆材料，硬度高、抗冲刷、耐磨损和耐腐蚀，其化学成分重量百分比为：Co：50～60％、Cr：28～32％、W：6.0～10.0％、Ni：2.0～4.0％、C＜2.0％、Si＜1.5％、Mn＜1.0％、Mo＜1.0％，余量为Fe及不可避免杂质；步骤1)～6)所使用的激光3D打印熔覆参数一致；激光熔覆参数为：激光功率：3000～4000kw，扫描速度：8～12mm/s，光斑直径：Φ3～5mm，送粉量：20～30g/min，每层厚度为：1.0～1.5mm。