本發明涉及激光熔覆，具體涉及一種ni625回收粉復合激光熔覆層及其制備方法。
背景技術：
1、在現代工業的發展進程中，激光熔覆技術作為一種先進的表面改性技術，廣泛應用于提高金屬表面性能和延長使用壽命的領域，尤其在航空航天、汽車、能源和模具等行業。隨著工業生產規模的不斷擴大，激光熔覆過程中對粉末原材料的消耗巨大，這不僅增加了生產成本，還對資源造成了一定程度的浪費。同時，傳統的激光熔覆層在性能方面仍存在一些不足，例如涂層與基底金屬之間的結合性不夠理想，在長期使用過程中容易出現剝落現象，嚴重影響了涂層的保護效果。此外，耐磨性和耐腐蝕性不足也限制了其在一些復雜惡劣工況下的應用，如在海洋工程、化工設備等領域，面臨著海水腐蝕、化學介質侵蝕以及機械磨損等多重考驗的環境中，現有涂層難以滿足設備長期穩定運行的需求。
2、而且，在激光熔覆制備涂層的過程中，常常會產生一些缺陷，如氣孔、裂紋等，這些缺陷會進一步削弱涂層的性能，降低其使用壽命，甚至可能導致整個設備的故障。因此，如何在提高涂層性能的同時，有效利用生產過程中的資源，減少浪費，并降低制備過程中的缺陷，成為了激光熔覆技術領域亟待解決的重要問題。
3、本發明針對上述問題，提出了一種ni625回收粉復合激光熔覆層及其制備方法，旨在提高涂層的結合性、耐磨性和耐腐蝕性能，并最大限度地減少制備過程中產生的缺陷，同時實現了對激光熔覆生產過程中粉末原材料的回收利用，從而擴大該復合涂層在工業領域的應用范圍和效果。
技術實現思路
1、本為解決上述問題，本發明提供了一種ni625回收粉復合激光熔覆層及其制備方法，本發明的技術方案如下：
2、一種ni625回收粉復合激光熔覆層，包括回收粉復合激光熔覆層的組成，包括基底金屬、過渡層和表面熔覆層，熔覆層主要原料為激光熔覆生產過程回收的ni625粉末；復合激光熔覆層包括基體金屬，一層過渡層和兩層ni625-wc表面熔覆層，基底金屬選4145h鋼，過渡層位于基底金屬和ni625表面熔覆層之間，過渡層由純ni625組成。
3、一種ni625回收粉復合激光熔覆層的制備方法，包括如下步驟：
4、s1、確定熔覆層主體結構，準備基底金屬并對其表面進行預處理；
5、s2、篩選ni625回收粉及wc粉末；
6、s3、確定激光熔覆工藝參數；
7、s4、將純ni625回收粉粉末激光熔覆于基底金屬表面，形成過渡層；
8、s5、在過渡層上激光熔覆ni625回收粉與wc混合粉末，形成ni625-wc表面熔覆層。
9、步驟中具體操作如下：
10、s1、確定熔覆層主體結構，準備基底金屬并對其表面進行預處理：
11、復合激光熔覆層包括基底金屬，一層過渡層和兩層表面熔覆層，基底金屬選4145h鋼，過渡層位于基底金屬和表面熔覆層之間，過渡層由純ni625回收粉熔覆層組成，表面熔覆層由成分分別為70%?ni625回收粉+30%wc和40%?ni625回收粉+60%wc的兩層混合熔覆熔覆層組成；
12、在制備復合激光熔覆層之前，需對表面進行預處理，包括打磨和清潔：依次采用600目、800目和1000目sic砂紙對基體表面進行打磨，粗糙化表面的同時去除基體表面氧化層，增強熔覆層的結合性；打磨完成后使用無水乙醇對表面進行清潔，去除表面碎屑油污等雜質，然后放入真空干燥箱中，65℃，-0.05?mpa條件下進行干燥45分鐘。
13、2.?篩選ni625回收粉及wc粉末；
14、對nii625回收粉及wc粉末的質量進行控制篩選；所述步驟s2中ni625及wc粉末純度大于99.9%，過渡層采用純ni625合金粉末，ni625回收粉及wc粉末的平均球形度qavg大于0.9。
15、3、確定激光熔覆工藝參數
16、為降低基底金屬與表面熔覆層之間的熱應力，降低過渡層和第一層的功率和層厚，并在熔覆前進行預熱。
17、所述步驟s3中激光熔覆工藝參數為：
18、過渡層進行激光熔覆時的功率為1800w，掃描速度為400mm/s，光斑直徑為4mm，預熱溫度為110℃，層厚度為1mm；
19、對第一層表面熔覆層進行激光熔覆時的激光功率為2000?w，掃描速度為400?mm/s，送粉量為0.8?r/min，光斑直徑為4mm，預熱溫度為250℃，層厚為1?mm；
20、對第二層表面熔覆層進行激光熔覆時的激光功率為2200?w，掃描速度為400?mm/s，送粉量為1?r/min，光斑直徑為4mm，無需預熱，層厚度為1.8?mm。
21、4、熔覆層制備
22、采用高功率激光器（p6000）設備，將純ni625回收粉或者ni625回收粉與wc的混合粉末以同步送粉的方式進行熔覆；根據表3所示的工藝，在熔覆過渡層之前對4145h不銹鋼基體在110℃下預熱10分鐘，并采用同步送粉法在基底金屬上熔覆單層的純ni625回收粉形成過渡層，隨后對熔覆的ni625過渡層在250℃預熱10分鐘，在其表面進行70%?ni625回收粉+30%wc混合粉末的熔覆，形成第一層表面熔覆層，隨后在ni625-wc表面熔覆層第一層表面進行40%?ni625回收粉+60%wc混合粉末的熔覆形成第二層表面熔覆層。本實施例中，最終制備出包括由三層熔覆層組成的一種ni625回收粉復合激光熔覆層。
23、綜上所述，本方案具有以下有益效果：
24、該ni625回收粉復合激光熔覆層及其制備方法實現了對激光熔覆生產過程中粉末原材料的回收利用，全面提高了熔覆層的結合性、耐磨性和耐腐蝕性能，并最大限度地減少制備過程中產生的缺陷，從而擴大該復合涂層在工業領域的應用范圍和效果；過渡層能夠增強熔覆層與基底金屬的結合性；涂層具有優異的耐磨性、耐腐蝕性和高溫性能；且本方案制備過程簡單、成本低廉；涂層表面光滑，無氣孔、裂紋等缺陷。
1.一種ni625回收粉復合激光熔覆層，其特征在于：熔覆層主要原料為激光熔覆生產過程回收的ni625粉末；復合激光熔覆層包括基體金屬，一層過渡層和兩層ni625-wc表面熔覆層，基底金屬選4145h鋼，過渡層位于基底金屬和ni625表面熔覆層之間，過渡層由純ni625組成。
2.根據權利要求1所述的一種ni625回收粉復合激光熔覆層，其特征在于：熔覆層的表面微觀組織結構由wc顆粒、枝晶和晶間共晶相組成。
3.根據權利要求2所述的一種ni625回收粉復合激光熔覆層，其特征在于：所述枝晶物相為γ-ni，晶間共晶相由w2c和wc混合組成并固溶了mo和cr。
4.根據權利要求1所述的一種ni625回收粉復合激光熔覆層，其特征在于：熔覆層的表面平均顯微硬度為889?hv0.2，20n載荷下磨損率為0.45?mm3·n-1·m-1，常溫常壓3.5?wt.%nacl溶液中浸泡條件下腐蝕速率為0.11?mm/a。
5.一種ni625回收粉復合激光熔覆層的制備方法，包括如下步驟：
6.根據權利要求5所述的一種ni625回收粉復合激光熔覆層的制備方法，其特征在于：所述步驟s1中的表面預處理，包括打磨和清潔：依次采用600目、800目和1000目sic砂紙對基體表面進行打磨，粗糙化表面的同時去除基體表面氧化層，增強熔覆層的結合性；打磨完成后使用無水乙醇對表面進行清潔，去除表面碎屑油污等雜質，然后放入真空干燥箱中，65℃，-0.05?mpa條件下進行干燥45分鐘。
7.根據權利要求5所述的一種ni625回收粉復合激光熔覆層的制備方法，其特征在于：所述步驟s2中ni625及wc粉末純度大于99.9%，過渡層采用純ni625合金粉末，ni625-wc表面熔覆層的第一層采用質量分數70%?ni625+30%wc混合粉末，ni625-wc表面熔覆層的第二層采用質量分數40%?ni625+60%wc混合粉末；ni625及wc粉末的平均球形度qavg大于0.9。
8.根據權利要求5所述的一種ni625回收粉復合激光熔覆層的制備方法，其特征在于：
9.根據權利要求5所述的一種ni625回收粉復合激光熔覆層的制備方法，其特征在于：所述步驟s3中激光熔覆工藝參數為：過渡層進行激光熔覆時的功率為1800w，掃描速度為400mm/s，光斑直徑為4mm，預熱溫度為110℃，層厚度為1mm。對ni-wc涂層第一層進行激光熔覆時的激光功率為2000?w，掃描速度為400?mm/s，送粉量為0.8?r/min，光斑直徑為4mm，預熱溫度為250℃，層厚為1?mm。對ni-wc涂層第二層進行激光熔覆時的激光功率為2200?w，掃描速度為400?mm/s，送粉量為1?r/min，光斑直徑為4mm，無需預熱，層厚度為1.8?mm。