[發明專利]一種基于在工件表面制備微盲孔的激光表面前處理方法

在審

• 申請號: 201910017038.2
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109822220A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 陳希章
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: B23K26/352
• 分類號: B23K26/352;B23K26/60;B23K26/70
• 代理公司: 溫州名創知識產權代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

本發明公開了一種基于在工件表面制備微盲孔的激光表面前處理方法，包括以下操作：步驟1，對工件進行清洗，以去除表面污物和氧化層；步驟2，用激光器產生脈沖激光束掃描工件表面，在工件表面制備陣列排布的組合微孔，組合微孔由兩個傾斜的微盲孔構成，兩個微盲孔的軸線與工件表面的夾角分別為θ和180°?θ；步驟3，對工件表面涂覆涂層。本發明的有益效果是用脈沖激光在工件表面加工出一系列由傾斜角度的組合微孔，后續的涂覆材料可以滲入到組合微孔內部，在多個方向上阻止涂層材料從工件表面剝離，從而使涂覆材料的界面結合強度大幅度提升，延長涂層的使用壽命。

技術領域

本發明涉及激光加工技術領域，特別涉及一種基于在工件表面制備微盲孔的激光表面前處理方法。

背景技術

為了提高產品的耐磨、耐高溫、耐腐蝕涂層與基體的界面結合能力，通常會在涂覆功能涂層之前對基體表面進行毛化，通過改變表面形貌以及粗糙度等從而提高功能涂層與基體的界面結合強度，從而延長功能涂層的使用壽命。當前的人工打磨和機械打磨方法在基體表面獲得的毛化效果有限，很難達到涂層越來越高的使用要求。激光表面微織構作為一種新型的表面處理技術，具有無接觸、優良的表面織構控制能力等，非常適合作為一種毛化技術來應用于生產。然而，當前激光表面微織構技術對界面結合強度的提升效果仍然有限，需要進一步改善毛化工藝，從而提高涂層與基體之間的界面結合強度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種通在工件表面制備微盲孔的方式來有效提高涂層與基體之間的界面結合強度的激光表面前處理方法。

為解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：一種基于在工件表面制備微盲孔的激光表面前處理方法，包括以下步驟：

步驟1，對工件進行清洗，以去除表面污物和氧化層；

步驟2，用激光器產生脈沖激光束掃描工件表面，在工件表面制備陣列排布的組合微孔，組合微孔由兩個傾斜的微盲孔構成，兩個微盲孔的軸線與工件表面的夾角分別為θ和180°-θ，θ為銳角；

步驟3，對工件表面涂覆涂層。

進一步設置為：

組合微孔滿足下列幾何條件：

(1)兩個微盲孔的激光照射點在同一點位；

(2)兩個微盲孔構成的組合微孔呈橢圓形。

或者滿足下列幾何條件：

(1)兩個微盲孔相鄰；

(2)兩個微盲孔的底部相互貫通。

進一步設置為：所述的組合微孔之間間隔相等，間隔的范圍為50～150μm。

進一步設置為：所述的微盲孔的軸線與工件表面的夾角θ范圍為50°～70°。

本發明的有益效果是用脈沖激光在工件表面加工出一系列組合微孔，該組合微孔由兩個在相同點位、但傾角互補的微盲孔構成，后續的涂覆材料可以滲入到微盲孔內部，由于異形微盲孔具有對稱的傾斜角度，可以在多個方向上阻止涂層材料從工件表面剝離，從而使涂覆材料的界面結合強度大幅度提升，延長涂層的使用壽命；另外，該組合微孔還可以由兩個傾角互補且底部貫穿的微盲孔構成，，由于組合微孔底部貫，涂層材料無法從微孔內脫落，可以在多個方向上阻止涂層材料從工件表面剝離，從而使涂覆材料的界面結合強度大幅度提升，延長涂層的使用壽命；此外，由于構成組合微孔的兩個傾斜微盲孔底部相互貫通，在涂覆涂層過程中有利于微孔內空氣從孔內排出，降低涂層材料的孔隙率；所述方法工藝簡單、操作方便、效率高、綠色環保，且工藝參數容易控制，易于實現工業應用。

附圖說明

圖1為實施例一的激光照射示意圖；

圖2為實施例一的組合微孔的示意圖；