[发明专利]一种激光熔覆粉末及制备方法

说明书

本发明属于金属粉末领域，具体涉及一种激光熔覆粉末及制备方法。本发明提供的激光熔覆粉末包括以下组分及其重量份：氧化铝粉末20‑40份、锡黄铜粉末2‑4份和镍基粉末56‑78份。本发明提供的激光熔覆粉末能够提高被熔覆件的硬度、韧性、耐磨性和耐化学腐蚀性，特别是提高了其耐酸腐蚀性，从而延长了被熔覆件的使用寿命。

技术领域

本发明属于金属粉末领域，具体涉及一种激光熔覆粉末及制备方法。

背景技术

激光熔覆的原理就是利用高能激光束照射金属材料表面，基材表面被迅速融化，液态的金属形成一个小规模的熔池，同时填注新的粉末材料，在这个熔池中，原本的金属材料与被添加的粉末相互混合，形成一层新的液态金属层。待激光光束经过以后，液态金属层迅速冷却由此在金属表面形成一层固态的熔覆层。激光熔覆技术可广泛应用于航空、国防、石油化工、冶金、医疗器械等各个领域。

目前应用广泛的激光熔覆材料主要有：镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料。其中，又以镍基材料应用最多，与钴基材料相比，其价格便宜。从激光熔覆的应用情况看，其主要是对材料的改性及对产品的修复，据有关资料表明，由于石油行业工作条件恶劣，金属零件长期工作在有腐蚀。磨损和摩擦的场合，导致零件的过早失效，检修更换成本高，由于常规的表面处理方法(如喷焊、电镀等)所获得处理层与基体间大多为机械结合，不能工作在摩擦、磨损及腐蚀条件较为苛刻的场合，而激光熔覆工艺能根据实际环境要求通过改变粉末冶金的化学成分，合理设计出能与基体材料具有良好相容性的粉末材料。在金属表面熔覆出一层具有梯度功能，性能优良的表面涂覆层，大大改善材料表面状况，解决激光熔覆应用中熔覆层出现裂纹的现象及提高熔覆层的综合性能，将是把激光熔覆技术真正推向工业应用和实现其价值的至关重要的一步，所以，必须不断开发新的熔覆材料，解决激光熔覆实际应用过程中的问题。

中国专利申请CN106031948A公开了一种激光熔覆粉末及制备方法，其中激光熔覆粉末由WC粉末、镍基粉末以及Ti粉末配比而成，其中WC粉末的含量为30-60％，Ti粉末的含量为0.1％，余量为镍基粉末。虽然该激光熔覆粉末具有高硬度，高强度，但在进激光熔覆时，会出现裂纹或龟裂等裂纹，大大影响工艺质量。

中国专利CN103602857B公开了一种专用于连续波光纤激光熔覆的合金粉末，按重量百分比计，含有：11-13％碳化钛，2-5％氧化镧，5-7％氧化铝，8-10％铬，2-4％铱，0.1-0.2％碳，1-1.2％锰，余量为镍。该合金粉末的熔覆并不能提高其耐酸腐蚀性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种激光熔覆粉末及制备方法。本发明提供的激光熔覆粉末能够提高被熔覆件的硬度、韧性、耐磨性和耐化学腐蚀性，从而延长了被熔覆件的使用寿命。

本发明提供了一种激光熔覆粉末，包括以下组分及其重量份：

氧化铝粉末20-40份、锡黄铜粉末2-4份和镍基粉末56-78份。

进一步地，所述的激光熔覆粉末包括以下组分及其重量份：

氧化铝粉末30份、锡黄铜粉末3份和镍基粉末67份。

进一步地，所述的锡黄铜粉末由以下组分及其重量份组成：铜粉70-72份、磷铜粉0.5-1份、锡粉0.4-1.2份、碳化硅粉0.1-0.5份、氯化钯溶液1-3份和锌粉24-30份。磷铜粉购于扬州山河焊接材料有限公司。

进一步地，所述的锡黄铜粉末的制备方法为：

(1)将铜粉加入石墨坩埚中，覆盖木炭，升温使铜粉熔化，升温至1000-1200℃时，依次加入锡粉、磷铜粉和锌粉，搅拌脱氧，并保温1-3min，得合金粉末1；

(2)将碳化硅粉在1000-1200℃处理10h，浸入氯化钯溶液中活化，烧结，粉碎，得复合粉末2；