[發明專利]一種用于制造外科手術器械的鈦合金材料的表面激光熔覆方法

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• 申請號: 201710139947.4
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106929843A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 張寶祥
• 申請（專利權）人: 安徽省偉業凈化設備有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C19/05;C22C32/00
• 代理公司: 合肥廣源知識產權代理事務所(普通合伙)34129
• 代理人: 徐國法

1.一種用于制造外科手術器械的鈦合金材料的表面激光熔覆方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）表面處理：

對待加工的鈦合金材料表面進行表面清理處理，先擦拭去除表面的污物雜質，然后用除油液進行油污的去除，最后用去離子進行沖洗備用；

（2）干燥處理：

將步驟（1）處理后的鈦合金材料的表面水分瀝干后，再將其置于干燥室內進行干燥處理，保持干燥時的溫度為75~85℃，空氣相對濕度為40~50%，干燥處理30~50min后取出備用；

（3）混合涂層材料制備：

按重量份稱取下列物質：80~90份NiCrBSi粉末、6~10份B₄C粉末、5~9份TiB₂粉末、0.5~2份Y₂O₃粉末，然后共同放入混料機中充分混合均勻后得混合涂層材料備用；所述的NiCrBSi粉末中：Ni：60~70wt.%、Cr：18~22wt.%、B：4~6wt.%、Si：5~7wt.%、Fe：2~6wt.%、C：1~2wt.%；

（4）涂覆處理：

先用水玻璃溶液將步驟（3）制得的混合涂層材料調制成糊狀物后，再將其涂覆在步驟（2）處理后的鈦合金材料表面上，保證涂覆后的各處涂層厚度均勻，最后自然風干后備用；

（5）激光熔覆處理：

a.用激光對步驟（4）處理后的鈦合金材料進行表面熔覆處理；

b.在激光表面熔覆處理處理期間對鈦合金材料施加脈沖電流處理；

c.在激光表面熔覆處理處理期間還對鈦合金材料施加超聲波處理。

2.根據權利要求1所述的一種用于制造外科手術器械的鈦合金材料的表面激光熔覆方法，其特征在于，步驟（3）中所述的NiCrBSi粉末中：Ni：63~68wt.%、Cr：19~21wt.%、B：4.5~5.5wt.%、Si：5.5~6.5wt.%、Fe：2~3wt.%、C：1~1.5wt.%。

3.根據權利要求1所述的一種用于制造外科手術器械的鈦合金材料的表面激光熔覆方法，其特征在于，步驟（4）中所述的涂層的厚度為0.5~1.5mm。

4.根據權利要求1所述的一種用于制造外科手術器械的鈦合金材料的表面激光熔覆方法，其特征在于，步驟（5）操作a中所述的激光熔覆處理時，控制激光的功率為900~1300W，掃描的速度為3~9mm/s，光斑的直徑控制為4~6mm，熔覆過程中用氬氣進行保護處理，控制氣壓為0.4~0.6MPa。

5.根據權利要求1所述的一種用于制造外科手術器械的鈦合金材料的表面激光熔覆方法，其特征在于，步驟（5）操作b中所述的脈沖電流處理時，控制一個周期內正向通電時長為8~12ms，放電時長為2~5ms，反向通電時長為8~12ms，控制電流的密度為0.20~0.40×10³A/mm²，直至激光熔覆處理結束。

6.根據權利要求1所述的一種用于制造外科手術器械的鈦合金材料的表面激光熔覆方法，其特征在于，步驟（5）操作c中所述的超聲波處理的頻率為21~23kHz，直至激光熔覆處理結束。