[發明專利]一種復合藥型罩的制備方法

有效

• 申請號: 201510369847.1
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104911585B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 王琳;閆春洋;王東源;張永忠;劉彥濤
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京有色金屬研究總院
• 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

本發明涉及一種復合藥型罩的制備方法，屬于復合藥型罩領域。

背景技術

藥型罩主要有兩大基本類型，一類是角度小于70°度的錐形藥型罩，另一類是角度大于120°的盤形或球缺形藥型罩。錐形藥型罩適合攻擊厚裝甲目標，而盤形或球缺形藥型罩適合于攻擊諸如坦克頂裝甲以及軍艦等較薄的裝甲目標。藥型罩之所以能夠穿甲破甲，就是由于炸藥爆炸后所產生的聚能效應。當炸藥爆炸產生的沖擊波到達藥型罩后，會對金屬產生強烈的壓縮作用。在沖擊波作用下，金屬微元迅速向軸線方向運動，形成金屬射流(速度可達1000m/s-3000m/s)。

在復合藥型罩的制備工藝方面，不僅要求藥型罩材料的顯微組織均勻可控以獲得理想的侵徹效果，而且要求金屬之間具有良好的結合力以滿足后續機加工的需要。目前國內外用于各類復合金屬藥型罩的方法主要有釬焊、爆炸復合-旋壓、熔滲法、氣相沉積、離子濺射以及電鑄等。由于結合效果較差，釬焊方法目前已經很少采用。使用爆炸復合-旋壓工藝制造的藥型罩性能不均勻，有明顯的織構現象，并且設備結構復雜，成本較高。CN101628335A公開了一種射孔彈聚能罩自動旋壓裝置，該裝置由安裝在液壓機上的上模和下模兩部分組成，結構復雜，裝配精度難以保證，藥型罩粉末在設備中的流動性差，分布不均勻。使用熔滲法可以制備出高密度，高強度藥型罩材料，但是由于反應溫度過高，容易產生氧化，而且在材料內部也會產生很多缺陷。CN201210420296.3采用熔滲法制備鎢銅復合藥型罩，在燒結過程中采用氫氣保護，而在通常的粉末冶金件制作過程中不可避免的會發生部分氧化，在后續的精整過程中，氧化的表面與其結合的鎢銅材料間存在錯位等現象，同時在氧化部位存在缺陷，使射流的一致性受到影響。電鑄藥型罩具有材質純凈、密度高、表面光潔度好，尺寸精度高，微觀結構可控等優點。但是單件生產速度較慢，如電鑄1mm厚的制品，簡單形狀的需3～4h，復雜形狀的需幾十個小時。CN1410600A公布了一種藥型罩電鑄制造工藝及裝置，采用基于陰極電沉積原理來制備藥型罩，其沉積速度較慢。

激光熔覆亦稱激光包覆或激光熔敷，是一種新興的表面改性技術。它通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起快速熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結合的具有耐磨、耐腐蝕、耐熱、抗氧化等有別于基材性能的熔覆層。與熱噴涂、堆焊、電鍍等傳統表面處理技術相比，激光熔覆技術具有諸多優點，如熔覆層稀釋率可控、適用的材料體系廣泛、基體熱變形小、熔覆層與基體為冶金結合、工藝易于實現自動化等。而且，熔覆區域及厚度可精確控制，組織狀態為快速凝固組織，具有優異的綜合力學性能，可適于制備異型件。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種復合藥型罩的制備方法，該方法在保證藥型罩性能的同時降低制造成本，能夠使現有藥型罩制備技術不能復合或不易復合的藥型罩材料有效復合、且能夠控制復合后藥型罩的厚度。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

一種復合藥型罩的制備方法，具體步驟如下：

步驟一、將藥型罩進行預處理，去油、脫脂、除銹、去塵；

步驟二、選擇金屬或合金粉末，所述金屬粉末或合金粉末包括鎳粉、銅粉、鐵粉、鈦合金粉；

步驟三、在藥型罩外側均勻地鋪撒步驟二所述的金屬或合金粉末，同時通過激光器實現材料的熔覆；或在藥型罩外側均勻的鋪撒步驟二所述的金屬或合金粉末之后，通過激光器實現材料的熔覆；以達到藥型罩與金屬或合金粉末的冶金結合，得到復合藥型罩。

步驟一所述藥型罩包括：鈦合金罩、鎢罩、鉭罩、銅罩。

步驟二所述金屬或合金粉末粒度范圍為80～200目，粉末形狀為球形。

步驟三所述鋪撒金屬粉末或合金粉末的厚度為0.1mm～0.45mm。

步驟三所述激光器包括脈沖激光器與連續橫流CO₂激光器；其工藝參數范圍如下：

脈沖激光器：電流260～380A，掃描速度2～5mm/s，頻率3～8HZ，脈寬3～5ms。

連續橫流CO₂激光器：激光功率1400～3000W，搭接率1～2mm，層高0.3～0.5mm，送粉速度2～5g/min。

有益效果

1、本發明的一種復合藥型罩的制備方法，因為減少了內層重金屬的消耗，可以在保證藥型罩性能的同時降低制造成本。

2、本發明的一種復合藥型罩的制備方法，能夠使現有技術不易復合的藥型罩材料如W-Ni、Ta-Ni、Cu-Fe等有效復合，且能夠控制復合后藥型罩的厚度。