[发明专利]一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法

说明书

本发明提供一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，包括使用压制器、滑轨、底膜以及感应加热线圈，所述底膜固定在所述滑轨上并在所述滑轨的轨道上来回运动，所述底膜上设有压制槽，工件放置在所述压制槽里，所述感应线圈环绕放置在工件上的纳米粉末设置，所述压制器对纳米粉末进行压制；包括如下步骤：步骤10、把所述底膜固定设置在所述滑轨上；步骤20、把工件放置在底膜的压制槽里，并把搅拌均匀的纳米粉末倒在工件的上表面；步骤30、开启感应加热线圈保持纳米粉末的干燥；步骤40、调节所述压制器，对纳米粉末进行压制；步骤50、关闭感应加热线圈；步骤60、通过滑轨把放置纳米粉末与工件的底膜移动至激光熔覆点准备进行激光熔覆。

技术领域

本发明涉及表面工程技术领域，特别指一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法。

背景技术

粉末压制技术广泛应用于预置法激光熔覆，试样检测分析等领域。将干燥或者研磨的粉末以及适量添加剂放入压制模具中，对其施加压力后，制得所需样片。

纳米结构材料是指几何尺寸达到纳米量级，并且表现出一些截然不同于普通结构材料力学和物理化学性能的材料。利用纳米结构材料的优越性来制备涂层，为材料表面处理技术提供了新的研究方向。目前，纯纳米陶瓷粉末，以及金属与纳米陶瓷混合粉末，或其他包覆型粉末。常用的金属粉末主要是Ni基、Co基和Fe基等；纳米陶瓷粉末主要是纳米WC、纳米SiC、纳米Al₂O₃、纳米ZrO₂和纳米TiO₂等。纳米结构陶瓷涂层目前主要制备方法有溶胶－凝胶、物理气相沉积、化学气相沉积、电镀、激光熔覆、热喷涂等。其中，激光熔覆使用快速凝固方法，全部或部分地采用纳米材料来构建纳米结构或纳米改性表面复合涂层，在纳米陶瓷涂层制备上具有巨大的发展前景。纳米粉末，其粉末粒度降低到纳米尺度，具有普通粉末材料不具备的特殊性质，因此，其吸引了研究者们的注意，将纳米陶瓷粉作为主体材料，利用激光熔覆于金属合金表面制备纳米陶瓷复合涂层显示了纳米材料的“纳米效应”与激光工艺相结合的优势，不过也存在一系列问题。

现有纳米粉末的运用缺点如下：由于纳米粉末细小，如激光熔覆过程中选用同步送粉技术，则容易团结从而堵塞喷头；而且纳米粉末易气化、飞溅，涂层易产生空洞、裂纹和剥落等问题。这些因素的综合作用使得激光熔覆纯纳米粉末所制备的纳米结构涂层还达不到预期的效果。

因此，本发明通过制备纳米粉末压制体来改善纳米粉末应用于激光熔覆中的一系列问题，进而能够提高所制备纳米结构涂层的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置及方法。

本发明是这样实现的：

一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置，包括压制器、滑轨、底膜以及感应加热线圈，所述底膜固定在所述滑轨上并在所述滑轨的轨道上来回运动，所述底膜上设有压制槽，工件放置在所述压制槽里，所述感应线圈环绕放置在工件上的纳米粉末设置，所述压制器对纳米粉末进行压制。

优选地，所述工件、压制槽以及压制器的压制头大小相等。

优选地，所述压制槽的内壁上设有刻度，刻度用于计算纳米粉末压制的厚度及密度。

优选地，所述压制槽的深度大于工件与纳米粉末相加的高度。

优选地，还包括防滑垫，所述防滑垫保持所述滑轨稳定。

本发明具体包括如下步骤：

一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，包括使用压制器、滑轨、底膜以及感应加热线圈，所述底膜固定在所述滑轨上并在所述滑轨的轨道上来回运动，所述底膜上设有压制槽，工件放置在所述压制槽里，所述感应线圈环绕放置在工件上的纳米粉末设置，所述压制器对纳米粉末进行压制；

包括如下步骤：