一种激光熔覆原位合成陶瓷相增强铜基熔覆层的制备方法.pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN107488852A

(43)申请公布日2017.12.19

(21)申请号CN201710768090.2

(22)申请日2017.08.31

(71)申请人燕山大学

地址066004河北省秦皇岛市河北大街西段438号

(72)发明人战再吉杜凤彪曹海要王振春

(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司

代理人耿小强

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种激光熔覆原位合成陶瓷相增强

铜基熔覆层的制备方法

(57)摘要

本发明公开了一种激光熔覆原位合

成陶瓷相增强铜基熔覆层的制备方法，涉

及激光增材制造技术领域，包括以下步

骤：首先，对基体进行预处理；然后，采

用同步送粉激光熔覆的方式，将原料按照

反应方程式摩尔比例配比后进行充分混合

并干燥后作为熔覆材料；最后，在氩气的

保护下，调节激光熔覆工艺参数，熔覆材

料在激光束作用下原位反应生成三相陶瓷

复合涂层，并且与纯铜基体呈现良好的冶

金结合。本发明激光熔覆原位合成陶瓷相

增强铜基熔覆层的制备方法所制备的铜基

熔覆层组织致密，无气孔和裂纹，显微硬

度值HV

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种激光熔覆原位合成陶瓷相增强铜基熔覆层的制备方法,其步骤如下:

(1)基体预处理

将纯铜基体工作表面,用砂纸打磨、除油、除锈、清洗,得到粗糙度为Ra6.3的清洁

表面,然后黑化处理;

(2)配制熔覆粉末

按照反应

3HfOSub2/Sub+BSub4/SubC+4Al=2AlSub2/SubOSub3/Sub+2Hf

BSub2/Sub+HfC进行化学计量比配比,即HfOSub2/Sub79.47wt.%、

BSub4/SubC2/Sub、BSub4/SubC和Al含量之和占总熔覆粉末的20-

40wt.%,镍粉末占总熔覆粉末的30-40wt.%,铜粉末占总熔覆粉末的30-40wt.%;所述

BSub4/SubC为镍包碳化硼粉末,其中,BSub4/SubC粉末的质量百分数为

60wt.%;

(3)混粉并干燥

将步骤(2)准备的各个组份进行混粉,然后干燥;

(4)激光熔覆

同步送粉激光熔覆,熔覆材料在激光作用下原位反应,生成三相陶瓷。

2.按照权利要求1所述的激光熔覆原位合成陶瓷相增强铜基熔覆层的制备方法,其特

征在于:所述步骤(1)中所述黑化处理指在纯铜基体工作表面均匀涂刷一层碳素墨水。

3.按照权利要求2所述的激光熔覆原位合成陶瓷相增强铜基熔覆层的制备方法,其特

征在于:所述步骤(2)中所述HfOSub2/Sub、BSub4/SubC、Al含量占总熔

覆粉末的30wt.%,镍粉末占总熔覆粉末的35wt.%,铜粉末占总熔覆粉末的35wt.%。

Claim4.按照权利要求1或3所述的激光熔覆原位合成陶瓷相增强铜基熔覆层的

制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中所述铝粉、铜粉和镍粉的粒度为300~400目。

Claim5.按照权利要求1或3所述的激光熔覆原位合成陶瓷相增强铜基熔覆层的

制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中所述二氧化铪和镍包碳化硼粉末的粒度为

400~600目。

Claim6.按照权利要求1或3所述的激光熔覆原位合成陶瓷相增强铜基熔覆层的

制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中所述混粉是通过V型混料机进行,V型混料机

的转速0~20rpm,将配比好的混合粉末进行充分的混合,混粉时间2~4h,混粉后,在真

空条件下干燥,干燥温度120°C,干燥时间120min。

Claim7.按照权利要求1或3所述的激光熔覆原位合成陶瓷相增强铜基熔覆层的

制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中所述激光熔覆采用半导体光纤激光器