本发明涉及激光熔覆领域，具体为一种镍基合金激光熔覆粉末的激光熔覆方法。
背景技术：
随着激光技术的快速发展，其在材料加工领域扮演着越来越多的重要角色，作为激光加工技术的一种，激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素，与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。
现有技术技术采用火焰喷涂或者电刷镀法制备0.3～0.5mm的镍基过渡层，使用激光使过渡层熔化，再采用超音速喷涂制备厚度0.6～1mm的镍或者钴基合金工作层，使用激光使工作层熔化，后机加工加工成光滑表面，该方法需要先在结晶器表面进行喷涂或刷镀，工序繁琐，并且在实际应用中还会出现结晶器表面的熔覆层在生产过程中发生“起皮”的现象，从而影响结晶器的使用寿命，不适合长期生产。
技术实现要素：
本发明的目的在于：为了解决工序繁琐和“起皮”的问题，提供一种镍基合金激光熔覆粉末的激光熔覆方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镍基合金激光熔覆粉末的激光熔覆方法，其具体步骤如下：
步骤1：将待激光熔覆工件的表面采用砂纸打磨，或手动砂轮打磨，去除氧化膜和油污，用无水乙醇和丙酮将打磨后的工件清洗干净；
步骤2：完成步骤1后采用加热装置对工件熔覆位置进行预热处理，预热温度为t1，200℃≤t1≤300℃，预热时间1-2小时；
步骤3：将熔覆粉末放入烘干装置进行干燥，去除微量水分，干燥后中烘干装置内部充入惰性气体；
步骤4：将熔覆粉加入在送粉系统并通过激光同轴送粉系统对工件熔覆部位进行连续送粉，扫描熔覆将粉末附着在工件的表面，熔覆过程中采用惰性气体对熔覆部位进行保护，得到厚度为0.8-1mm的熔覆层；
步骤5：完成步骤4后立即将工件放入电阻炉中加热，然后盖上保温层静置，缓冷至室温；
步骤6：利用铣削等机械加工的方法去除多余的表层，加工过的表面应光滑无毛刺。
优选地，所述步骤5中的保温层为石棉瓦或硅酸铝。
优选地，所述步骤3中和步骤4中的惰性气体为氩气。
优选地，所述步骤4中激光熔覆的工艺参数如下：激光功率为2.2kw-3.8kw，束斑直径为5mm，扫描速度为3mm/s-5mm/s，保护气体流量为8l/min-15l/min，送粉速度：1.3-1.5g/min。
优选地，所述步骤2中的熔覆粉末为球形ni基自熔合金粉末，粉末粒径为400-500目，其化学成分以质量百分比为：c0.4.5％，si5％，b2.5％，cr15％，fe17％，ni余量；松装密度为4.32g/cm3，振实密度为4.64g/cm3。
优选地，所述步骤5中采用扫描方式为单层条状往复扫描，上层与下层的扫描道夹角为60°，相邻扫描道的间距为1mm。
优选地，所述步骤5中工件加热温度为300-400℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在熔覆前对待熔覆的工件表面进行清理，以此使得工件的外表面没有影响激光熔覆的油污和氧化膜，确保表面符合熔覆要求，提高了熔覆的工作层的熔覆效果，避免了工件外表面的污渍杂质造成熔覆质量变差，或易引起气孔、裂纹等问题；其次，对工件的熔覆部位进行精确预热，再对预热后的零件部位进行激光同轴连续送粉以及同步激光熔覆，这种精确激光熔覆镍基合金粉末的方法，热影响范围小，对不进行熔覆加工的零件表面影响小，用激光同轴送粉系统对零件熔覆部位进行连续送粉，这种送粉方式能够使得激光熔覆后的熔覆层组织致密，晶粒细化，加工后的零件表面状态好，直接进行激光熔覆后形成一层与工件结合的熔覆层，不会因为结合问题在生产过程中发生“起皮”的现象，不需要预先将粉末进行混合呈膏状然后涂覆在工件上，缩减了工作步骤；并且在熔覆完成后再次对工件表面加热并覆盖保温层进行缓冷，这样便可消除零件内部的热应力，减少由于急速冷却导致热应力产生，避免熔覆层的裂纹及基体的变形等缺陷；
具体实施方式
实施例一：
一种镍基合金激光熔覆粉末的激光熔覆方法，其具体步骤如下：
步骤1：将待激光熔覆工件的表面采用砂纸打磨，或手动砂轮打磨，去除氧化膜和油污，用无水乙醇和丙酮将打磨后的工件清洗干净；
步骤2：完成步骤1后采用加热装置对工件熔覆位置进行预热处理，预热温度为t1，200℃≤t1≤300℃，预热时间1-2小时；
步骤3：将熔覆粉末放入烘干装置进行干燥，去除微量水分，干燥后中烘干装置内部充入惰性气体；
步骤4：将熔覆粉加入在送粉系统并通过激光同轴送粉系统对工件熔覆部位进行连续送粉，扫描熔覆将粉末附着在工件的表面，熔覆过程中采用惰性气体对熔覆部位进行保护，得到厚度为0.8-1mm的熔覆层；
步骤5：完成步骤4后立即将工件放入电阻炉中加热，然后盖上保温层静置，缓冷至室温；
步骤6：利用铣削等机械加工的方法去除多余的表层，加工过的表面应光滑无毛刺。
本发明中，所述步骤5中的保温层为石棉瓦或硅酸铝。
通过上述方案，能够使得熔覆部位能够缓慢降温，避免急速降温而导致裂纹的产生。
本发明中，所述步骤3中和步骤4中的惰性气体为氩气。
通过上述方案，步骤3中充入氩气能够对粉末进行冷却，步骤4中充入氩气能对熔覆时进行保护。
本发明中，所述步骤4中激光熔覆的工艺参数如下：激光功率为2.2kw-3.8kw，束斑直径为5mm，扫描速度为3mm/s-5mm/s，保护气体流量为8l/min-15l/min，送粉速度：1.3-1.5g/min。
通过上述方案，合理调控激光熔覆工艺参数，实现激光功率与扫描速度的有效匹配，提高熔覆层与工件的冶金结合质量。
本发明中，所述步骤2中的熔覆粉末为球形ni基自熔合金粉末，粉末粒径为400-500目，其化学成分以质量百分比为：c0.4.5％，si5％，b2.5％，cr15％，fe17％，ni余量；松装密度为4.32g/cm3，振实密度为4.64g/cm3。
通过上述方案，使得熔覆层组织致密，晶粒细化，耐蚀等性显著提升。
本发明中，所述步骤5中采用扫描方式为单层条状往复扫描，上层与下层的扫描道夹角为60°，相邻扫描道的间距为1mm。
通过上述方案，使得熔覆层之间更为紧密，不产生裂纹、气孔，不易剥落，熔覆质量更理想。
本发明中，所述步骤5中工件加热温度为300-400℃。
本发明中，通过回火处理，防止热裂纹产生，同时去除了内应力。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
