利用激光熔覆修復高速鋼切削刀具的方法技術

利用激光熔覆修復高速鋼切削刀具的方法，是為了解決利用高頻釬焊法或機械連接法機械連接法修復高速鋼切削刀具，但高頻釬焊法存在對刀具本身的熱影響區過大，降低了刀體本身的硬度以及采用機械連接法在高速鋼上加工螺紋比較困難等技術問題而設計的。該方法在真空環境下，對高速鋼切削刀具基體的磨損處，通過激光熔覆硬質合金粉末，實現對切削刀具的修復再制造。本發明專利技術的特點及有益效果：可實現高速鋼與硬質合金的冶金結合，一方面防止熔覆層有氧存在產生氣孔影響熔覆質量；另一方面熔覆層的硬度要高于基體硬度。因此利用本發明專利技術的制備方法，可實現高速鋼與硬質合金的高強度連接，實現對破損切削刀具的修復再制造。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種修復高速鋼切削刀具的方法，尤其涉及一種。
技術介紹
激光熔覆技術是一項新興的零件表面改性技術，它是在高能量密度激光束照射下，基體表面與根據要加入的材料(合金粉末、絲材、片狀材料)同時熔化，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、熔池中元素擴撒、相變作用及快速凝固成型等多學科交叉的一門新技術。現在，利用激光熔覆的方法修復鈦合金零件的實例很多，但是利用激光熔覆的方法修復切削刀具暫無先例。目前，修復高速鋼刀具的方法主要有兩種一是利用高頻釬焊的方法，可以實現高速鋼與硬質合金的可靠連接，但是這種方法對刀具本身的熱影響區過大， 降低了刀體本身的硬度；另一種方法是機械連接法，但是在高速鋼上加工螺紋比較困難。
技術實現思路
本專利技術為了解決利用高頻釬焊法或機械連接法機械連接法修復高速鋼切削刀具， 但高頻釬焊法存在對刀具本身的熱影響區過大，降低了刀體本身的硬度以及采用機械連接法在高速鋼上加工螺紋比較困難等技術問題，提供一種利用在高速鋼基體上激光熔覆硬質合金粉末的方法，該方法可實現高速鋼基體與硬質合金熔覆粉末的良好冶金結合。為了實現上述目的，本專利技術的技術方案是一種利用激光熔覆修復切削刀具的方法，包括以下步驟I. 一種，是通過以下步驟實現的I)記錄切削刀具的原始數據，即角度、切削刃長度、齒升量相關數據；2)將刀具磨損處修正成規則的幾何形狀，打磨去除氧化層，并用丙酮溶液清洗待熔覆區域(無水丙酮溶液，質量分數> 99. 7%)；3)將清潔后的刀具固定好，放入真空箱內，抽真空，當真空度大于6X 10_2Pa時充入IS氣作保護氣；4)根據熔覆位置編寫數控程序，設定工藝參數；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取出，轉入260°C 300°C的箱式爐中保溫三小時以上做回火處理；7)檢查熔覆層質量，合格后按照刀具原始數據刃磨刀具。本專利技術的特點及有益效果在真空環境下利用激光熔覆在高速鋼基體上熔覆 YG12粉末，實現高速鋼與硬質合金的冶金結合，一方面防止熔覆層有氧存在產生氣孔影響熔覆質量；另一方面熔覆層的硬度要高于基體硬度。利用本專利技術的熔覆方法，可實現破損復雜刀具的修復再制造。附圖說明圖I是本專利技術在M42基體上熔覆YG12粉末熔覆層放大1000倍的顯微結構圖2是本專利技術利用激光熔覆修復的車刀實例圖。具體實施例方式一種，是通過以下步驟實現的I)記錄切削刀具的原始數據，S卩角度、切削刃長度、齒升量相關數據；2)將刀具磨損處修正成規則的幾何形狀，打磨去除氧化層，并用丙酮溶液清洗待熔覆區域(無水丙酮溶液，質量分數> 99. 7%)；3)將清潔后的刀具固定好，放入真空箱內，抽真空，當真空度大于6X 10_2Pa時充入IS氣作保護氣；4)根據熔覆位置編寫數控程序，設定工藝參數；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取出，轉入260°C 300°C的箱式爐中保溫三小時以上做回火處理；7)檢查熔覆層質量，合格后按照刀具原始數據刃磨刀具。其中所述的工藝參數包括激光功率為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。為了更好地理解本專利技術，下面結合實例進一步闡明本專利技術的內容，但本
技術實現思路
不僅僅局限于下面的實施例。實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硬質合金粉末，在真空環境下利用激光熔覆修復外圓車刀。實現步驟如下I)記錄外圓車刀的原始數據，即前角Y。,后角α。，主偏角Kr;2)將刀具磨損處修正成規則的幾何形狀，打磨去除氧化層，并用丙酮溶液清洗待熔覆區域(無水丙酮溶液，質量分數> 99. 7%)；3)將清潔后的刀具固定好，放入真空箱內，抽真空，當真空度大于6Χ 10_2Pa時充入IS氣作保護氣；4)根據熔覆位置設定工藝參數(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 ；)，根據工藝參數編寫數控程序，控制熔覆過程；5)在激光熔覆過程中，利用同軸送粉器送粉；6)將熔覆后的切削刀具在真空箱內取出，轉入260°C 300°C的箱式爐中保溫三小時以上做回火處理；7)檢查熔覆層質量，合格后按照切削刀具原始數據刃磨刀具。完成修復再制造。權利要求1.一種，是通過以下步驟實現的1)記錄切削刀具的原始數據，即角度、切削刃長度、齒升量相關數據；2)將刀具磨損處修正成規則的幾何形狀，打磨去除氧化層，并用丙酮溶液清洗待熔覆區域(無水丙酮溶液，質量分數> 99. 7%)；3)將清潔后的刀具固定好，放入真空箱內，抽真空，當真空度大于6X10-2Pa時充入氬氣作保護氣；4)根據熔覆位置編寫數控程序，設定工藝參數；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取出，轉入260°C 300°C的箱式爐中保溫三小時以上做回火處理；7)檢查熔覆層質量，合格后按照刀具原始數據刃磨刀具。2.根據權利要求I所述的一種利用激光熔覆修復切削刀具的方法，其特征在于所述的工藝參數包括激光功率為2. 2 2. 5KW，掃描速度為2mm/s，光斑直徑為I 3mm，離焦量為 20mm。3.根據權利要求I所述的一種利用激光熔覆修復切削刀具的方法，其特征在于所述熔覆粉末為YG6、YG8或YG12中的一種。4.根據權利要求I所述的一種利用激光熔覆修復切削刀具的方法，其特征在于所述熔覆粉末平均粒度為325目。5.根據權利要求I所述的一種利用激光熔覆修復切削刀具的方法，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，是為了解決利用高頻釬焊法或機械連接法機械連接法修復高速鋼切削刀具，但高頻釬焊法存在對刀具本身的熱影響區過大，降低了刀體本身的硬度以及采用機械連接法在高速鋼上加工螺紋比較困難等技術問題而設計的。該方法在真空環境下，對高速鋼切削刀具基體的磨損處，通過激光熔覆硬質合金粉末，實現對切削刀具的修復再制造。本專利技術的特點及有益效果可實現高速鋼與硬質合金的冶金結合，一方面防止熔覆層有氧存在產生氣孔影響熔覆質量；另一方面熔覆層的硬度要高于基體硬度。因此利用本專利技術的制備方法，可實現高速鋼與硬質合金的高強度連接，實現對破損切削刀具的修復再制造。文檔編號C23C24/10GK102912341SQ20121041873公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日專利技術者王志堅, 趙青賀, 尚曉峰 申請人:沈陽航空航天大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用激光熔覆修復高速鋼切削刀具的方法，是通過以下步驟實現的：1）記錄切削刀具的原始數據，即：角度、切削刃長度、齒升量相關數據；2）將刀具磨損處修正成規則的幾何形狀，打磨去除氧化層，并用丙酮溶液清洗待熔覆區域（無水丙酮溶液，質量分數≥99.7%）；3）將清潔后的刀具固定好，放入真空箱內，抽真空，當真空度大于6×10？2Pa時充入氬氣作保護氣；4）根據熔覆位置編寫數控程序，設定工藝參數；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取出，轉入260℃～300℃的箱式爐中保溫三小時以上做回火處理；7）檢查熔覆層質量，合格后按照刀具原始數據刃磨刀具。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王志堅，趙青賀，尚曉峰，
申請(專利權)人：沈陽航空航天大學，
類型：發明
國別省市：