1.一種活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟1,對(duì)活塞毛坯件頂面進(jìn)行機(jī)械加工預(yù)處理;
步驟2,根據(jù)活塞頂面結(jié)構(gòu)設(shè)定激光的行走軌跡;
步驟3,采用Co-Cr-W合金粉末作為熔覆材料,在激光行走的同時(shí)向活塞頂面同步添加Co-Cr-W合金粉末;設(shè)定熔覆工藝參數(shù),對(duì)活塞頂面進(jìn)行激光熔覆,在活塞頂面形成的抗熱疲勞合金涂層即熔覆層;以所述激光在活塞頂面照射形成的熔池溫度為控制信號(hào),通過調(diào)整激光功率實(shí)現(xiàn)熔覆過程中的閉環(huán)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,所述步驟3中,所述激光在活塞頂面照射形成的熔池溫度為一恒定溫度范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,所述恒定溫度范圍在1500℃~2500℃之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,采用紅外測(cè)溫儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熔池溫度,以熔覆開始5s~10s時(shí)段平均溫度作為后續(xù)熔覆的目標(biāo)溫度,通過調(diào)節(jié)激光功率,實(shí)現(xiàn)熔覆過程中穩(wěn)定的熔池溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,所述步驟1中:根據(jù)設(shè)定的熔覆層的厚度,對(duì)活塞毛坯頂面進(jìn)行切削加工,使得切削后的活塞厚度與活塞成品厚度上尺寸差值為設(shè)定的熔覆層厚度,誤差≤0.5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,所述步驟2中:所述激光的行走軌跡為針對(duì)活塞頂面形狀、尺 寸、熔覆層厚度要求,設(shè)置多道多層同心圓或多道多層圓心在同一軸線上的圓作為激光熔覆運(yùn)動(dòng)軌跡。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,所述步驟2中,所述活塞頂面結(jié)構(gòu)為平頂,所述激光的行走軌跡為多道多層同心圓;所述活塞頂面結(jié)構(gòu)為凸頂或凹頂,所述激光的行走軌跡為多道多層圓心在同一軸線上的圓。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,所述的Co-Cr-W合金粉末,其成分按照重量百分比為C:0.3%,Si:1.6%,B:2.3%,W:5.0%,Ni:8.0%,Cr:25.0%,Co:57.8%,所述的Co-Cr-W合金粉末的粒度40μm~150μm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,所述激光為連續(xù)固體激光器發(fā)出;所述Co-Cr-W合金粉采用同軸送粉的方式進(jìn)行粉末輸送;所述熔覆工藝參數(shù)包括激光功率、光斑直徑、掃描速度、送粉速率、搭接率;
熔覆工藝參數(shù)如下:
激光功率:P=600~1000W;
光斑直徑:D=2.0mm;
掃描速度:V=3~5mm/s;
送粉速率:F=1.8~3.9g/min;
搭接率:η=30%~40%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一所述的活塞頂面抗熱疲勞合金涂層激光熔覆方法,其特征在于,所述熔覆層的厚度為1mm~3mm。