[发明专利]一种表面铝硅合金的制备方法

权利要求书

1.一种表面铝硅合金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)首先将铝板或铝合金板进行表面清洁处理，获得清洁样品；然后，将硅颗粒加入挥 发性有机溶剂中，混合均匀，获得涂浆；将涂浆涂敷在清洁样品表面，并干燥处理，在样品 表面形成硅颗粒涂层；

(2)当硅颗粒涂层厚度≤2mm时，按如下方式处理：

将脉冲激光作用于样品硅颗粒涂层表面，激光束在表面进行逐行扫描，单个脉冲熔池之 间和相邻扫描道间相互重叠搭接形成连续熔池，使材料整个表层逐个区域熔化，然后自然冷 却，在样品的表面形成铝硅合金层；

当硅颗粒涂层厚度＞2mm时，按如下方式处理：

将脉冲激光和电弧热源结合作为复合热源同时作用于样品硅颗粒涂层表面，复合热源在 表面进行逐行扫描，单个脉冲熔池之间和相邻扫描道间相互重叠搭接形成连续熔池，使材料 整个表层逐个区域熔化，然后自然冷却，在样品的表面形成铝硅合金层；

(3)采用搅拌摩擦加工方法对样品表面的铝硅合金层进行固相机械搅拌，获得具有细小 硅颗粒的致密表面铝硅合金。

2.根据权利要求1所述的表面铝硅合金的制备方法，其特征在于：

当硅颗粒涂层厚度≤2mm时，所用脉冲激光的参数为：平均输出功率为100～600W，脉 冲频率为10～50Hz，扫描速度为1～3mm/s，脉宽为1～5ms，焊接电流50～200A。

3.根据权利要求1所述的表面铝硅合金的制备方法，其特征在于：

当硅颗粒涂层厚度＞2mm时，所用脉冲激光和电弧热源的参数为：

脉冲激光：平均输出功率300～800W，脉冲频率为10～60Hz，扫描速度为1～5mm/s，脉 宽为2～7ms，焊接电流100～250A；

电弧热源：焊接电流10～120A，焊接电压10～30V。

4.根据权利要求1所述的表面铝硅合金的制备方法，其特征在于：在以脉冲激光作用于 样品硅颗粒涂层表面的过程中，采用纯氩气对熔池进行保护，气流量为3～10L/min。

5.根据权利要求1所述的表面铝硅合金的制备方法，其特征在于：单个脉冲熔池的重叠 搭接率为70～80％，相邻扫描道间的重叠搭接率为40～60％。

6.根据权利要求1所述的表面铝硅合金的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述搅拌 摩擦加工的方式为：将样品固定在搅拌摩擦机床工作台上，用模具钢或耐热合金加工成搅拌 工具，搅拌工具在样品的铝硅合金层的搅拌摩擦加工速度为20～200mm/min，搅拌工具的旋 转速度是400～1500rpm/min，针对样品的整个表层经过1～2次逐个区域的搅拌，相邻搅拌加 工道次之间搭接量为40～50％。