[發明專利]一種激光合金化TRT葉片及其制備方法

在審

• 申請號: 202110801629.6
• 申請日: 2021-07-15
• 公開（公告）號: CN113523736A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 付宇明;王紅亮
• 申請（專利權）人: 付宇明;王紅亮
• 主分類號: B23P15/02
• 分類號: B23P15/02;C21D9/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/24;C23C24/04;C23C24/08
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 田秀芬

1.一種激光合金化TRT葉片的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1、將按標準圖紙加工好的TRT葉片（3）的工作表面銑削0.2mm；

步驟2、對步驟1銑削后TRT葉片（3）的待激光合金化表面進行清洗，并使用墨汁涂黑，晾干；

步驟3、根據使用TRT葉片（3）的腐蝕磨損工況要求，配制合金化粉末；

步驟4、使用毛刷將稀油均勻涂刷于步驟2處理的TRT葉片（3）的待激光合金化表面，在表面形成油膜；

步驟5、將步驟3配制好的合金化粉末通過靜電噴粉設備均勻地噴于步驟4處理的TRT葉片（3）的待激光合金化表面，表面的油膜吸附合金粉末形成涂層；

步驟6、將步驟5處理的TRT葉片（3）通過卡具（1）安裝在大功率半導體激光加工平臺上；

步驟7、利用大功率激光器輸出的高能量光束掃描步驟6中的TRT葉片（3）的待激光合金化表面，使得合金化粉末與TRT葉片（3）工作表面金屬發生快速冶金反應，在TRT葉片（3）基材表面得到激光合金化層（4）；

步驟8、對步驟7中得到的激光合金化層（4）進行打磨拋光；

步驟9、檢查步驟8打磨拋光后的激光合金化層（4）的表面狀況，對存在缺陷的激光合金化層（4）表面進行局部打磨處理，局部重新進行激光合金化；

步驟10、經檢查合格的激光合金化TRT葉片（3），表面涂刷防銹油后裝箱備用。

2.根據權利要求1所述的一種激光合金化TRT葉片的制備方法，其特征在于：步驟2中，清洗使用丙酮或無水乙醇。

3.根據權利要求1所述的一種激光合金化TRT葉片的制備方法，其特征在于：步驟3中，所述合金化粉末的質量百分比為：C 1.3～1.65%，Cr 4.5～4.75%，W 9.5～10.45%，Mo 1.75～2.11%，V 4.2～4.62%，Si 0.05～0.15%，Mn 0.2～0.32%，余量為Fe；所述合金化粉末的目數為135～325目。

4.根據權利要求1所述的一種激光合金化TRT葉片的制備方法，其特征在于：步驟3中，所述合金化粉末采用三維混粉器混合2～4小時。

5.根據權利要求1所述的一種激光合金化TRT葉片的制備方法，其特征在于：步驟4中，所述稀油包括機油、液壓油、潤滑油和動植物稀油脂；所述油膜厚度為0.02～0.05mm。

6.根據權利要求1所述的一種激光合金化TRT葉片的制備方法，其特征在于：步驟5中，所述涂層厚度為0.5～0.6mm。

7.根據權利要求1所述的一種激光合金化TRT葉片的制備方法，其特征在于：步驟6中，所述卡具（1）采用框架結構，底部通過螺栓固接于激光加工平臺底座上，卡具（1）的一個側邊采用厚鋼板結構，厚鋼板沿著水平軸方向加工有若干個與待激光合金化TRT葉片（3）的底座配合安裝的葉片安裝孔（2），安裝在夾具（1）中的若干個待激光合金化TRT葉片（3）同步旋轉，能夠停于任意角度位置。

8.根據權利要求1所述的一種激光合金化TRT葉片的制備方法，其特征在于：步驟7中，激光合金化的工藝參數為：激光器功率為3800～4000W，矩形光斑為2.5×14mm，搭接率為30～50％，掃描速度為1000～2500mm/min；制得的激光合金化層（4）的厚度為0.3～0.4mm。

9.根據權利要求1所述的一種激光合金化TRT葉片的制備方法，其特征在于：步驟8中，打磨拋光的磨削量為0.1～0.2mm。

10.一種使用如權利要求1～9任一項所述的激光合金化TRT葉片的制備方法制備的激光合金化TRT葉片，其特征在于：所述激光合金化TRT葉片表面依次形成了合金化層、結合區、相變淬火硬化層、熱影響區及基體，其中合金化層性能和相變淬火硬化層組織形貌和組織綜合質量優于原始基材性能；所述激光合金化TRT葉片具有優異的耐磨損性、耐溫性、耐腐蝕性、不粘連特性和更長的使用壽命。