[發(fā)明專利]一種提高不銹鋼焊縫耐腐蝕性的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310270921.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103320800A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魯金忠;齊晗;羅密;王志龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): C23F17/00
• 分類號(hào): C23F17/00;C23C24/10;C21D1/09
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 盧霞

1.一種提高不銹鋼焊縫耐腐蝕性的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1，選取一塊帶有焊縫的不銹鋼焊接件，對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，并將預(yù)處理好的不銹鋼焊接件固定在三軸數(shù)控工作臺(tái)上；

步驟2，將20-50?nm金屬腐蝕抑制劑顆粒放入送粉器內(nèi)，調(diào)節(jié)送粉噴嘴相對(duì)于不銹鋼焊縫表面法線的角度至30o，通過(guò)移動(dòng)送粉噴嘴從而確定金屬腐蝕抑制劑顆粒注入熔池的位置與連續(xù)激光照射在不銹鋼焊縫上位置之間的距離為5-10?mm；

步驟3，用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)控制二氧化碳激光器發(fā)出激光束直接照射不銹鋼焊縫表面，在不銹鋼焊縫表面形成溫度1000°-1500°熔池，間隔3秒后通過(guò)送粉噴嘴向熔池噴射金屬腐蝕抑制劑顆粒，從而在不銹鋼焊縫的表面形成一層致密性良好的防腐蝕層；

步驟4，對(duì)形成的防腐蝕層進(jìn)行拋光，使其表面光滑平穩(wěn)，降低防腐蝕層的表面粗糙度，拋光后的防腐蝕層厚度大于0；

步驟5，在拋光后帶有防腐蝕層的不銹鋼焊接件上貼有柔性貼膜，再根據(jù)不銹鋼焊接件的厚度和材料特性設(shè)置脈沖激光參數(shù)，脈寬、重復(fù)頻率、脈沖能量及光斑直徑，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不銹鋼焊縫以及整個(gè)熱影響區(qū)域進(jìn)行激光沖擊強(qiáng)化。

2.一種如權(quán)利要求1所述的提高不銹鋼焊縫耐腐蝕性的方法，其特征在于：所述的金屬腐蝕抑制劑顆粒為磷酸鉀鎂、磷酸鈉鎂和磷酸氫鎂中任一種；所述金屬腐蝕抑制劑顆粒直徑大小為20-50?nm。

3.一種如權(quán)利要求1所述的提高不銹鋼焊縫耐腐蝕性的方法，其特征在于，所述的拋光后的防腐蝕層厚度為0.2-0.4?mm。

4.一種如權(quán)利要求1所述的提高不銹鋼焊縫耐腐蝕性的方法，其特征在于，所述的步驟3中進(jìn)行激光熔化注入時(shí)，二氧化碳激光器參數(shù)為：激光功率為3-6?KW，掃描速度為0.2-1.0?m/min，送粉量為60-150?mg/s，光斑尺寸為1-5mm，在步驟5中進(jìn)行激光沖擊強(qiáng)化時(shí)，納秒激光器脈沖激光參數(shù)為：脈寬8-30?ns，重復(fù)頻率為10-20?Hz，脈沖能量為5-15?J，光斑直徑為1-5?mm。

5.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述的提高不銹鋼焊縫耐腐蝕性的方法的裝置，其特征在于：包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(1)、送粉器(2)、氬氣保護(hù)裝置(3)、二氧化碳激光器(4)、全反光鏡(5)、透射鏡(6)、送粉噴嘴(7)、連續(xù)激光(8)、不銹鋼焊接件(9)、夾緊裝置(10)、三軸數(shù)控工作臺(tái)(11)、柔性貼膜(12)、脈沖激光(13)、透射鏡(14)、全反光鏡(15)和納秒激光器(16)；三軸數(shù)控工作臺(tái)(11)、送粉器(2)、二氧化碳激光器(4)、納秒激光器(16)、透射鏡(6)和透射鏡(14)分別與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(1)相連；二氧化碳激光器(4)出光前方裝有全反光鏡(4)，全反光鏡(5)正下方設(shè)有透射鏡(6)；納秒激光器(16)?出光前方裝有全反光鏡(15)，全反光鏡(15)正下方設(shè)有透射鏡(14)；夾緊裝置(10)被固定在三軸數(shù)控工作臺(tái)(11)上；送粉器(2)和氬氣保護(hù)器(3)為送粉噴嘴(7)提供金屬腐蝕抑制劑顆粒與氬氣；柔性貼膜(12)貼在不銹鋼焊接件(9)上。