[發明專利]一種激光熔覆粉末及制備方法

有效

• 申請號: 201710571882.0
• 申請日: 2017-07-13
• 公開（公告）號: CN107354455B
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 劉華偉;周章權;李凱凱;劉華峰;劉冰
• 申請（專利權）人: 山東勝利萬德勝石油技術服務有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B22F1/00;B22F9/12
• 代理公司: 廣州勝沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 張帥

本發明屬于金屬粉末領域，具體涉及一種激光熔覆粉末及制備方法。本發明提供的激光熔覆粉末包括以下組分及其重量份：氧化鋁粉末20?40份、錫黃銅粉末2?4份和鎳基粉末56?78份。本發明提供的激光熔覆粉末能夠提高被熔覆件的硬度、韌性、耐磨性和耐化學腐蝕性，特別是提高了其耐酸腐蝕性，從而延長了被熔覆件的使用壽命。

技術領域

本發明屬于金屬粉末領域，具體涉及一種激光熔覆粉末及制備方法。

背景技術

激光熔覆的原理就是利用高能激光束照射金屬材料表面，基材表面被迅速融化，液態的金屬形成一個小規模的熔池，同時填注新的粉末材料，在這個熔池中，原本的金屬材料與被添加的粉末相互混合，形成一層新的液態金屬層。待激光光束經過以后，液態金屬層迅速冷卻由此在金屬表面形成一層固態的熔覆層。激光熔覆技術可廣泛應用于航空、國防、石油化工、冶金、醫療器械等各個領域。

目前應用廣泛的激光熔覆材料主要有：鎳基、鈷基、鐵基合金、碳化鎢復合材料。其中，又以鎳基材料應用最多，與鈷基材料相比，其價格便宜。從激光熔覆的應用情況看，其主要是對材料的改性及對產品的修復，據有關資料表明，由于石油行業工作條件惡劣，金屬零件長期工作在有腐蝕。磨損和摩擦的場合，導致零件的過早失效，檢修更換成本高，由于常規的表面處理方法(如噴焊、電鍍等)所獲得處理層與基體間大多為機械結合，不能工作在摩擦、磨損及腐蝕條件較為苛刻的場合，而激光熔覆工藝能根據實際環境要求通過改變粉末冶金的化學成分，合理設計出能與基體材料具有良好相容性的粉末材料。在金屬表面熔覆出一層具有梯度功能，性能優良的表面涂覆層，大大改善材料表面狀況，解決激光熔覆應用中熔覆層出現裂紋的現象及提高熔覆層的綜合性能，將是把激光熔覆技術真正推向工業應用和實現其價值的至關重要的一步，所以，必須不斷開發新的熔覆材料，解決激光熔覆實際應用過程中的問題。

中國專利申請CN106031948A公開了一種激光熔覆粉末及制備方法，其中激光熔覆粉末由WC粉末、鎳基粉末以及Ti粉末配比而成，其中WC粉末的含量為30-60％，Ti粉末的含量為0.1％，余量為鎳基粉末。雖然該激光熔覆粉末具有高硬度，高強度，但在進激光熔覆時，會出現裂紋或龜裂等裂紋，大大影響工藝質量。

中國專利CN103602857B公開了一種專用于連續波光纖激光熔覆的合金粉末，按重量百分比計，含有：11-13％碳化鈦，2-5％氧化鑭，5-7％氧化鋁，8-10％鉻，2-4％銥，0.1-0.2％碳，1-1.2％錳，余量為鎳。該合金粉末的熔覆并不能提高其耐酸腐蝕性。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種激光熔覆粉末及制備方法。本發明提供的激光熔覆粉末能夠提高被熔覆件的硬度、韌性、耐磨性和耐化學腐蝕性，從而延長了被熔覆件的使用壽命。

本發明提供了一種激光熔覆粉末，包括以下組分及其重量份：

氧化鋁粉末20-40份、錫黃銅粉末2-4份和鎳基粉末56-78份。

進一步地，所述的激光熔覆粉末包括以下組分及其重量份：

氧化鋁粉末30份、錫黃銅粉末3份和鎳基粉末67份。

進一步地，所述的錫黃銅粉末由以下組分及其重量份組成：銅粉70-72份、磷銅粉0.5-1份、錫粉0.4-1.2份、碳化硅粉0.1-0.5份、氯化鈀溶液1-3份和鋅粉24-30份。磷銅粉購于揚州山河焊接材料有限公司。

進一步地，所述的錫黃銅粉末的制備方法為：

(1)將銅粉加入石墨坩堝中，覆蓋木炭，升溫使銅粉熔化，升溫至1000-1200℃時，依次加入錫粉、磷銅粉和鋅粉，攪拌脫氧，并保溫1-3min，得合金粉末1；

(2)將碳化硅粉在1000-1200℃處理10h，浸入氯化鈀溶液中活化，燒結，粉碎，得復合粉末2；