[發明專利]一種激光熔覆材料的新方法

無效

• 申請號: 201010166968.3
• 申請日: 2010-05-05
• 公開（公告）號: CN102234801A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 黃慶舉
• 申請（專利權）人: 茂名學院
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種激光熔覆的新方法，屬于激光熔覆技術領域。

背景技術

激光熔覆發展的一個最重要里程碑是熔覆材料添加方式的改進和多樣性。送粉式激光熔覆的工藝特點是高能量密度的激光束與基體材料和熔覆材料顆粒在動態下交互作用形成熔池。激光熔池內存在傳熱、傳質、對流及氣-液界面冶金反應和固-液界面擴散等現象，直接影響熔池的形狀，氣體和夾雜物的吸收、聚集和逸出以及組織、成分變化及其它冶金物理性能。因此，激光熔覆熔池內的傳質、傳熱和流動對熔覆層的組織和性能起決定性的作用。此外，激光熔覆的工藝質量和熔覆層的表面質量與熔池內動力學過程密切相關，溫度場和流場是基礎，它們又取決于熔覆過程中基體材料和熔覆材料對激光能量吸收的多少。因此，研究激光熔覆過程中激光能量的分配關系及其表征方法對理解熔池中一系列復雜的冶金物理現象、定量分析激光熔覆熔池中流體流動、傳熱和傳質過程具有重要的理論意義。不少學者進行了有益的探索，取得了可喜的進展。本發明通過對熔覆材料、基體材料加熱過程、激光能量的分配關系的系統分析，建立能量平衡方程，推導出激光能量有效利用率的表達式并結合檢測出的熔覆層宏觀參數進行了計算，系統分析了激光能量有效利用率與工藝參數之間的關系，以期避免描述激光熔覆的復雜過程，建立熔覆層質量與工藝參數之間的關系，為今后激光熔覆工藝的設計與調整提供依據。

發明內容

本發明的目的是發明一種激光熔覆材料方法，填補國內空白。

熔覆技術

基體材料為氧化鋁薄膜，添加的強碳化物形成元素、粉末粒度在一之間，添加量分別為試驗方法采用快速軸流激光器如圖1所示，激光輸出功率為2kW，燒痕法估測激光束直徑為7mm。試樣采用水砂紙打磨，丙酮和酒精清洗。將混合均勻的熔覆粉末用特制的粘結劑調制成糊狀，預涂在清洗干凈的試樣上，預涂層厚度，在空氣中自然干燥。在氫氣保護下，通過系列試驗，確定單道熔覆的掃描速度。沿垂直于掃描方向將熔覆層切開，利用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜儀和顯微硬度計，對熔覆層顯微組織特征、硬質顆粒的成分、分布規律以及顯微硬度進行了觀察、分析和測量。

本發明是一種激光熔覆材料的方法，激光熔覆材料時，在相同的送粉速率下，隨掃描速度的增加，熔覆材料吸收的能量增加，基體材料吸收的能量減少，激光能量有效利用率增大；在相同的掃描速度下，隨送粉速率的增加，熔覆材料吸收的能量增加，基體材料吸收的能量減少，激光能量有效利用率增大。本發明完全符合激光精密熔覆材料的要求。