[发明专利]一种钢表面制备氮化钛涂层的方法

权利要求书

1.一种钢表面制备氮化钛涂层的方法，其特征在于，所述方法为：

对钢基体表面待处理区域进行预处理，然后进行铺粉工作，所铺粉末为纯钛粉末，单层铺粉厚度为0.1mm，共铺粉两层，之后采用多功能连续波激光器对铺粉后的待处理区域依次进行第一阶段激光熔覆、第二阶段激光气体氮化，完成钢表面氮化钛涂层的制备；

所述第一阶段激光熔覆的工艺参数为：激光功率400～500W；激光扫描速度200～300mm/s；单道扫描宽度2～3mm；扫描间距0.06～0.08mm；同时采用氩气作为保护气体，流量控制在25～30L/min；第一阶段激光熔覆在钢基体表面待处理区域得到钛合金过渡层；

所述第二阶段激光气体氮化的工艺参数为：激光功率300～400W；激光扫描速度100～200mm/s；单道扫描宽度2～3mm；扫描间距0.06～0.08mm；激光气体氮化过程中采用氮气和氩气的混合气体作为氮化和保护气体，氮气与氩气的流量比控制在0.3～0.6：1，总流量控制在15～30L/min；第二阶段激光气体氮化在第一阶段所得钛合金过渡层上制备出氮化钛涂层。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢基体为2Cr13。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纯钛粉末为TA2。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多功能连续波激光器为500W光纤激光器，所述500W光纤激光器配备振镜扫描系统。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在第一阶段激光熔覆过程中，采用振镜扫描系统对钢基体待处理区域进行扫描，扫描策略为：每次扫描一个2～3mm的短边，然后以30％搭接率多道搭接成一个单道，单道之间再以50％搭接率进行搭接，最终得到整个待处理区域的钛合金过渡层。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钢基体表面待处理区域的预处理方法为：依次用400#、800#砂纸打磨待处理区域以去除表面氧化层，接着将钢基体浸没于乙醇并在超声波清洗机中清洗，取出吹干完成预处理。