[發(fā)明專利]一種獲得低稀釋率涂層的激光熔覆方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310288716.1
• 申請日: 2013-07-10
• 公開（公告）號: CN103334104A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林學(xué)春;高文焱;趙樹森;王奕博;劉發(fā)蘭;周春陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B23K26/34
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種獲得低稀釋率涂層的激光熔覆方法，其特征在于，該方法是采用高斯分布或近似高斯分布的激光束進(jìn)行激光熔覆，采用負(fù)離焦方式，激光束焦平面位于工件表面下方，具體包括：

步驟1：在激光熔覆前，確定激光束焦平面位置；

步驟2：將激光束焦平面與工件待加工表面重合后，沿工件待加工表面法線方向移動(dòng)激光熔覆頭，使其靠近工件，確定激光熔覆頭的移動(dòng)距離；

步驟3：確定好激光熔覆頭位置后，將激光熔覆的側(cè)向送粉噴嘴固定，使激光熔覆的側(cè)向送粉噴嘴對準(zhǔn)工件待加工表面激光輻照位置；

步驟4：確定激光熔覆的工藝參數(shù)，至少包括激光輸出功率、激光掃描速度、熔覆粉末的送粉率；

步驟5：設(shè)置好工藝參數(shù)后，激光熔覆頭輸出激光束，同時(shí)激光熔覆頭按照設(shè)定的掃描速度開始移動(dòng)，熔覆粉末從側(cè)向送粉噴嘴中噴出，落入激光束輻照區(qū)域，熔化并在工件表面形成熔池，隨著激光束的移走，熔池快速凝固，形成熔覆涂層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，步驟1中所述確定激光束焦平面位置，采用同軸CCD成像法、聚焦鏡焦距測量法或等間隔激光脈沖燒蝕方法。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，步驟2中所述激光熔覆頭的移動(dòng)距離為負(fù)離焦量，該負(fù)離焦量的范圍為4～50mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，步驟4中所述激光輸出功率在300W～5000W，激光掃描速度在2mm/s～20mm/s，送粉率在2g/min～25g/min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，該方法采用同步送粉方式。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述同步送粉方式為側(cè)向同步送粉方式或同軸同步送粉方式，其中側(cè)向同步送粉角度范圍10°～80°。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述同步送粉方式能夠被替換為預(yù)置粉末方式。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，步驟5中所述工件表面是平面或曲面。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述高斯分布或近似高斯分布的激光束是由具有高斯分布或近似高斯分布的激光束的固體激光器或CO₂激光器產(chǎn)生的。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述固體激光器或CO₂激光器是連續(xù)激光器或脈沖激光器。