[發明專利]一種鋁合金表面鎳基合金層強化方法

無效

• 申請號: 201210479338.0
• 申請日: 2012-11-23
• 公開（公告）號: CN102936724A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 王成磊;高原;徐晉勇;張光耀;蔡航偉;馬志康
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C19/05
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 巢雄輝

1.一種鋁合金表面鎳基合金層強化方法，其特征在于：該方法是將稀土La和Ce摻入鎳基合金熔覆材料中，采用激光表面熔覆技術，使鋁合金表面獲得呈冶金結合的高硬度和高耐磨耐腐蝕性的鎳基合金層。

2.權利要求1所述一種鋁合金表面鎳基合金層強化方法，其特征在于：該方法步驟包括：

（1）先對鋁合金基體表面進行處理，處理工序采用機械和化學混合方法消除鋁合金基體表面的氧化膜，工藝過程是用樣品金相砂紙對鋁合金表面進行粗磨→表面噴砂打磨→超聲波清洗→化學試劑清洗→吹干，其中化學試劑清洗是將鋁合金基體放入NaOH溶液中浸泡一定時間；

（2）配置含有稀土La、Ce的鎳基合金熔覆材料：該鎳基合金熔覆材料配比按重量百分比計量，其中稀土La、Ce為0.5%～6.5%，其余為鎳基合金的其它組成材料粉末；將上述熔覆材料粉末充分混合，經球磨機研磨后加入酒精粘結劑，攪拌均勻成糊狀，然后用刷子均勻涂覆在鋁合金基體表面，并使涂覆層達到必要的厚度，經自然晾干后，再進行烘干處理；

（3）把粘結了上述熔覆材料的鋁合金基體裝入氬氣保護反應容器內，并將保護反應容器裝在可作三維運動的數控加工機床的工作臺上，隨后向保護反應容器注入99.999%高純度氬氣，并持續一定時間，使之盡可能排除反應容器內的空氣；

（4）按照預定的激光熔覆工藝參數編制好數控程序，啟動數控機床的工作程序，同時啟動CO₂激光器對鋁合金熔覆層進行激光熔覆處理，讓激光束按照預定的加工程序掃描鋁合金基體表面上的熔覆層，使其多道掃描的搭接率達25%至30%；通過激光束的高溫熔覆，使上述熔覆層材料與鋁合金基體呈冶金結合。

3.根據權利要求1或2所述的鋁合金表面鎳基合金層強化方法，其特征在于：所述含稀土La、Ce的鎳基合金熔覆材料的組成為：稀土La和Ce：?0.5%～6.5%、C：0.6%～1.0%、Si：2.0%～4.0%、W：3.0%～8.0%、Cr：10.0%～20.0%、Fe<15.0%，其余為Ni，雜質<1.0%。

4.根據權利要求1或2所述的鋁合金表面鎳基合金層強化方法，其特征在于：所述激光熔覆的工藝參數為：工作氣體為純度99.999%的CO₂，N₂，He的混合體，比例為1～5：10～20：20～40，其中CO₂氣體量為0.4KPa～0.6?KPa；激光功率2KW～6KW；光斑直徑1mm～6mm；激光掃描速率20～200mm/min。