[發明專利]一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法

有效

• 申請號: 201710689975.3
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107299343B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 戰再吉;呂相哲;曹海要;王振春
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C9/06;C22C32/00;C22C30/02;B22F1/00
• 代理公司: 北京思格頌知識產權代理有限公司 11635
• 代理人: 潘珺

1.一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

A：制備熔覆粉末，所述熔覆粉末中各組份的量按重量百分比為：2.03～6.09％Al粉、6.94～20.82％ZrO₂粉、1.73～5.19％Ni包B₄C粉、9.30～27.90％Ni粉、余量為Cu粉；

B：待熔覆的純銅基體的表面預處理；

C：采用同步送粉方式，利用激光熔覆裝置，使熔覆粉末在純銅基體的表面迅速熔凝，形成陶瓷增強熔覆層；

其中步驟A和步驟B的順序可調換。

2.根據權利要求1所述的一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法，其特征在于，所述Al粉、ZrO₂粉和Ni包B₄C粉的摩爾比為4：3：1。

3.根據權利要求1所述的一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法，其特征在于，所述熔覆粉末的具體制備方法是，將各原料粉末按照所述百分比充分均勻混合，然后放入烘干箱中，在120℃下烘干1h，得到熔覆粉末。

4.根據權利要求3所述的一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法，其特征在于，所述原料粉末充分均勻混合的具體方法是，利用V型混料機，攪拌轉速為15r/min，混合時間為2h。

5.根據權利要求1所述的一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法，其特征在于，所述Al粉的粒度為38～75μm，純度為99.5％；所述ZrO₂粉的粒度為25～48μm，純度為99.9％；所述Ni包B₄C的粒度為25～48μm，B₄C含量為60wt.％；所述Ni粉的粒度為48～106μm，純度為99.9％；所述Cu粉的粒度為53～75μm，純度為99.9％。

6.根據權利要求1所述的一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法，其特征在于，所述步驟B包括以下步驟：

B1：使用砂紙打磨待熔覆的純銅基體，以去除表面污漬、氧化物；

B2：使用無水乙醇擦拭待熔覆的純銅基體的表面；

B3：在純銅基體的表面涂刷一層碳素墨水，放入干燥箱中，在120℃下干燥10min。

7.根據權利要求1所述的一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法，其特征在于，步驟C中的所述激光熔覆裝置包括激光器、可移動裝置和旁軸送粉器，所述激光器為1.064μm的半導體光纖激光器，激光功率為1800～2600W，搭接率為30～50％；所述可移動裝置用于固定純銅基體，且移動速度為1～3mm/s；所述旁軸送粉器將熔覆粉末送到激光斑點處，載粉氣體為氬氣，氣流量為2～6L/min，送粉量為1～3g/min。

8.根據權利要求7所述的一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法，其特征在于，所述純銅基體在進行激光熔覆前還需要進行預熱處理，使待熔覆的純銅基體表面溫度達到600℃。

9.根據權利要求8所述的一種純銅表面激光原位自生陶瓷增強熔覆層的制備方法，其特征在于，所述預熱處理的具體方法是，根據純銅基體的尺寸大小，采用1400～1600W的低功率激光對純銅基體表面照射5～6min。