[發明專利]一種TC4鈦合金表面強化方法

在審

• 申請號: 202111408314.1
• 申請日: 2021-11-23
• 公開（公告）號: CN114196951A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 杜治華;陽義;黎作瑜
• 申請（專利權）人: 成都青石激光科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 鄧蕓

本發明公開了一種TC4鈦合金表面強化方法，涉及TC4鈦合金表面處理領域，解決現有強化方法難以對磨損的TC4鈦合金零件進行強化的技術問題，包括前處理、配置過渡層粉末、配置耐磨層粉末、熔覆過渡層和熔覆耐磨層五步，本發明具有使用范圍廣的優點。

技術領域

本發明涉及TC4鈦合金表面處理技術領域，更具體的是涉及TC4鈦合金表面強化方法技術領域。

背景技術

TC4鈦合金具有良好的耐蝕性、密度小、比強度高、韌性較好和焊接性好的特點，所以常把TC4鈦合金制成的零件應用在高溫和強腐蝕等環境惡劣的工作場景中。

由于TC4鈦合金不但表面硬度差，而且抗磨性差，長期工作在惡劣環境中的TC4鈦合金零件容易因為碰撞、強腐蝕和高溫氧化等原因受到傷害，導致其表面和裝配面出現磨損，甚至造成零件報廢。

TC4合金零件出現磨損之后，需要對出現磨損的位置進行修復和強化，現有的強化方法主要有離子注入、等離子噴涂、氣相沉積和化學鍍等，上述強化方法存在以下缺陷：

(1)難以修復已經磨損的零件，只能對新品零件進行一定程度的表面強化，強化的耐磨層極薄，難以在惡劣環境中長期工作；

(2)結合強度較低。

由于以上缺陷，導致現有的強化方法難以實現對TC4鈦合金零件的修復和強化。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決上述技術問題，本發明提供一種TC4鈦合金表面強化方法。

本發明為了實現上述目的具體采用以下技術方案：

一種TC4鈦合金表面強化方法，包括如下步驟：

(1)前處理：將TC4鈦合金零件的表面氧化物和污物清理干凈；

(2)配置過渡層粉末：把自熔合金粉末和陶瓷粉末混合均勻，烘干之后得到過渡層粉末，備用；

(3)配置耐磨層粉末：把TC4鈦合金粉末和陶瓷粉末混合均勻，烘干之后得到耐磨層粉末，備用；

(4)熔覆過渡層：通過激光熔覆的方式把過渡層粉末熔覆到TC4鈦合金零件的待強化位置，形成過渡層；

(5)熔覆耐磨層：通過激光熔覆的方式把耐磨層熔覆到過渡層表面，形成耐磨層。

進一步地，步驟(4)中，激光熔覆的工藝參數為：激光功率1400W，光斑直徑為2mm，掃描速度為15mm/s，送粉量為10.25g/min，搭接率為50％。

進一步地，步驟(5)中，激光熔覆的工藝參數為：激光功率1700W，光斑直徑為2mm，掃描速度為11mm/s，送粉量為8.28g/min，搭接率為50％。

進一步地，步驟(2)中，自熔合金粉末和陶瓷粉末按照重量比4:1配置。

進一步地，步驟(4)中，過渡層的厚度為0.5mm。

進一步地，步驟(3)中，TC4鈦合金粉末和陶瓷粉末按照重量比1:1配置。

進一步地，步驟(5)中，耐磨層的厚度為1mm。

進一步地，步驟(4)和(5)中，陶瓷粉末為Wc陶瓷粉末。

進一步地，自熔合金粉末為鎳基自熔合金、鈷基自熔合金、銅基自熔合金、鈦基自熔合金、鎢基自熔合金、鋁基自熔合金、錫基自熔合金、銀基自熔合金和鐵基自熔合金的任意一種或混合物。

本發明的有益效果如下：

(1)本發明既能用于新品零件的強化，也能用于報廢零件的修復，使用范圍廣，能夠有效降低成本；