專利名稱：利用激光熔覆修復(fù)高速鋼切削刀具的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種修復(fù)高速鋼切削刀具的方法，尤其涉及一種利用激光熔覆修復(fù)高速鋼切削刀具的方法。
背景技術(shù)：
激光熔覆技術(shù)是一項(xiàng)新興的零件表面改性技術(shù)，它是在高能量密度激光束照射下，基體表面與根據(jù)要加入的材料(合金粉末、絲材、片狀材料)同時(shí)熔化，形成厚度為10 IOOum表面熔化層，快速凝固以滿足某一特殊性能要求的工藝方法，是集激光加熱熔化、熔池中元素?cái)U(kuò)撒、相變作用及快速凝固成型等多學(xué)科交叉的一門新技術(shù)。
現(xiàn)在，利用激光熔覆的方法修復(fù)鈦合金零件的實(shí)例很多，但是利用激光熔覆的方法修復(fù)切削刀具暫無(wú)先例。目前，修復(fù)高速鋼刀具的方法主要有兩種一是利用高頻釬焊的方法，可以實(shí)現(xiàn)高速鋼與硬質(zhì)合金的可靠連接，但是這種方法對(duì)刀具本身的熱影響區(qū)過(guò)大， 降低了刀體本身的硬度；另一種方法是機(jī)械連接法，但是在高速鋼上加工螺紋比較困難。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決利用高頻釬焊法或機(jī)械連接法機(jī)械連接法修復(fù)高速鋼切削刀具， 但高頻釬焊法存在對(duì)刀具本身的熱影響區(qū)過(guò)大，降低了刀體本身的硬度以及采用機(jī)械連接法在高速鋼上加工螺紋比較困難等技術(shù)問(wèn)題，提供一種利用在高速鋼基體上激光熔覆硬質(zhì)合金粉末的方法，該方法可實(shí)現(xiàn)高速鋼基體與硬質(zhì)合金熔覆粉末的良好冶金結(jié)合。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種利用激光熔覆修復(fù)切削刀具的方法，包括以下步驟
I. 一種利用激光熔覆修復(fù)高速鋼切削刀具的方法，是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的
I)記錄切削刀具的原始數(shù)據(jù)，即角度、切削刃長(zhǎng)度、齒升量相關(guān)數(shù)據(jù)；
2)將刀具磨損處修正成規(guī)則的幾何形狀，打磨去除氧化層，并用丙酮溶液清洗待熔覆區(qū)域(無(wú)水丙酮溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 99. 7%)；
3)將清潔后的刀具固定好，放入真空箱內(nèi)，抽真空，當(dāng)真空度大于6X 10_2Pa時(shí)充入IS氣作保護(hù)氣；
4)根據(jù)熔覆位置編寫數(shù)控程序，設(shè)定工藝參數(shù)；
5)利用同軸送粉器送熔覆粉末，激光熔覆；
6)將切削刀具在真空箱內(nèi)取出，轉(zhuǎn)入260°C 300°C的箱式爐中保溫三小時(shí)以上做回火處理；
7)檢查熔覆層質(zhì)量，合格后按照刀具原始數(shù)據(jù)刃磨刀具。
本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果在真空環(huán)境下利用激光熔覆在高速鋼基體上熔覆 YG12粉末，實(shí)現(xiàn)高速鋼與硬質(zhì)合金的冶金結(jié)合，一方面防止熔覆層有氧存在產(chǎn)生氣孔影響熔覆質(zhì)量；另一方面熔覆層的硬度要高于基體硬度。利用本發(fā)明的熔覆方法，可實(shí)現(xiàn)破損復(fù)雜刀具的修復(fù)再制造。

圖I是本發(fā)明在M42基體上熔覆YG12粉末熔覆層放大1000倍的顯微結(jié)構(gòu)圖2是本發(fā)明利用激光熔覆修復(fù)的車刀實(shí)例圖。
具體實(shí)施例方式
一種利用激光熔覆修復(fù)高速鋼切削刀具的方法，是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的
I)記錄切削刀具的原始數(shù)據(jù)，S卩角度、切削刃長(zhǎng)度、齒升量相關(guān)數(shù)據(jù)；
2)將刀具磨損處修正成規(guī)則的幾何形狀，打磨去除氧化層，并用丙酮溶液清洗待熔覆區(qū)域(無(wú)水丙酮溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 99. 7%)；
3)將清潔后的刀具固定好，放入真空箱內(nèi)，抽真空，當(dāng)真空度大于6X 10_2Pa時(shí)充入IS氣作保護(hù)氣；
4)根據(jù)熔覆位置編寫數(shù)控程序，設(shè)定工藝參數(shù)；
5)利用同軸送粉器送熔覆粉末，激光熔覆；
6)將切削刀具在真空箱內(nèi)取出，轉(zhuǎn)入260°C 300°C的箱式爐中保溫三小時(shí)以上做回火處理；
7)檢查熔覆層質(zhì)量，合格后按照刀具原始數(shù)據(jù)刃磨刀具。
其中
所述的工藝參數(shù)包括激光功率為2. 2 2. 5KW，掃描速度為2mm/s，光斑直徑為 I 3mm,離焦量為20_ ；
所述熔覆粉末為YG6、YG8或YG12中的一種；
所述熔覆粉末平均粒度為325目；
切削刀具的材料為高速鋼M42或W2Mo9Cr4VCo8。
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。
實(shí)施例
切削刀具為外圓車刀，其材料采用高速鋼M42，熔覆粉末為325目YG12硬質(zhì)合金粉末，在真空環(huán)境下利用激光熔覆修復(fù)外圓車刀。實(shí)現(xiàn)步驟如下
I)記錄外圓車刀的原始數(shù)據(jù)，即前角Y。,后角α。，主偏角Kr;
2)將刀具磨損處修正成規(guī)則的幾何形狀，打磨去除氧化層，并用丙酮溶液清洗待熔覆區(qū)域(無(wú)水丙酮溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 99. 7%)；
3)將清潔后的刀具固定好，放入真空箱內(nèi)，抽真空，當(dāng)真空度大于6Χ 10_2Pa時(shí)充入IS氣作保護(hù)氣；
4)根據(jù)熔覆位置設(shè)定工藝參數(shù)(包括激光功率為2. 2 2. 5KW，掃描速度為2mm/s， 光斑直徑為I 3mm，離焦量為20mm ；)，根據(jù)工藝參數(shù)編寫數(shù)控程序，控制熔覆過(guò)程；
5)在激光熔覆過(guò)程中，利用同軸送粉器送粉；
6)將熔覆后的切削刀具在真空箱內(nèi)取出，轉(zhuǎn)入260°C 300°C的箱式爐中保溫三小時(shí)以上做回火處理；
7)檢查熔覆層質(zhì)量，合格后按照切削刀具原始數(shù)據(jù)刃磨刀具。完成修復(fù)再制造。
權(quán)利要求
1.一種利用激光熔覆修復(fù)高速鋼切削刀具的方法，是通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn)的1)記錄切削刀具的原始數(shù)據(jù)，即角度、切削刃長(zhǎng)度、齒升量相關(guān)數(shù)據(jù)；2)將刀具磨損處修正成規(guī)則的幾何形狀，打磨去除氧化層，并用丙酮溶液清洗待熔覆區(qū)域(無(wú)水丙酮溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 99. 7%)；3)將清潔后的刀具固定好，放入真空箱內(nèi)，抽真空，當(dāng)真空度大于6X10-2Pa時(shí)充入氬氣作保護(hù)氣；4)根據(jù)熔覆位置編寫數(shù)控程序，設(shè)定工藝參數(shù)；5)利用同軸送粉器送熔覆粉末，激光熔覆；6)將切削刀具在真空箱內(nèi)取出，轉(zhuǎn)入260°C 300°C的箱式爐中保溫三小時(shí)以上做回火處理；7)檢查熔覆層質(zhì)量，合格后按照刀具原始數(shù)據(jù)刃磨刀具。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用激光熔覆修復(fù)切削刀具的方法，其特征在于所述的工藝參數(shù)包括激光功率為2. 2 2. 5KW，掃描速度為2mm/s，光斑直徑為I 3mm，離焦量為 20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用激光熔覆修復(fù)切削刀具的方法，其特征在于所述熔覆粉末為YG6、YG8或YG12中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用激光熔覆修復(fù)切削刀具的方法，其特征在于所述熔覆粉末平均粒度為325目。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種利用激光熔覆修復(fù)切削刀具的方法，其特征在于所述切削刀具的材料為高速鋼M42或W2Mo9Cr4VCo8。
全文摘要
利用激光熔覆修復(fù)高速鋼切削刀具的方法，是為了解決利用高頻釬焊法或機(jī)械連接法機(jī)械連接法修復(fù)高速鋼切削刀具，但高頻釬焊法存在對(duì)刀具本身的熱影響區(qū)過(guò)大，降低了刀體本身的硬度以及采用機(jī)械連接法在高速鋼上加工螺紋比較困難等技術(shù)問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。該方法在真空環(huán)境下，對(duì)高速鋼切削刀具基體的磨損處，通過(guò)激光熔覆硬質(zhì)合金粉末，實(shí)現(xiàn)對(duì)切削刀具的修復(fù)再制造。本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果可實(shí)現(xiàn)高速鋼與硬質(zhì)合金的冶金結(jié)合，一方面防止熔覆層有氧存在產(chǎn)生氣孔影響熔覆質(zhì)量；另一方面熔覆層的硬度要高于基體硬度。因此利用本發(fā)明的制備方法，可實(shí)現(xiàn)高速鋼與硬質(zhì)合金的高強(qiáng)度連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)破損切削刀具的修復(fù)再制造。
文檔編號(hào)C23C24/10GK102912341SQ20121041873
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者王志堅(jiān), 趙青賀, 尚曉峰 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)航空航天大學(xué)