[发明专利]一种真空烧结法用于激光熔覆制备涂层工艺的方法

说明书

本发明真空烧结法用于激光熔覆制备涂层工艺的方法，以高速切削刀具表面复合梯度涂层例，底层为NiCrAlMo镍基自熔合金属粉末，过渡层为60%NiCrAlMo+20%SiC+20%C陶瓷基复合金属粉末，面层为40%SiC+60%C(金刚石)陶瓷基复合粉末；将制成糊状或膏状的待熔覆粉末通过丝网印刷在待熔覆基材表面上，然后烧结以形成预置层，在超声波振动器与激光同时对准预置层进行熔融，产生熔池形成涂层,即得复合涂层,后复合涂层进行退火热处理。本发明能够显着制备出高质量复合涂层，适用于激光熔覆复合涂层的实验室研究，以及形状复杂、技术要求高的金属零件表面激光熔覆复合涂层领域。

技术领域：

本发明涉及一种真空烧结法用于激光熔覆制备涂层工艺的方法。

背景技术：

激光熔覆是一种重要的激光表面改性技术，其供料方式有预置粉层和同步供粉，预置供粉包括直接预置，冷压预置，粘接预置，喷涂预置等方法，同步供粉包括同轴送粉和侧向送粉两种，一般是用气体流作为供粉的载体，对于混合粉末特别是颗粒密度和大小差异较大时，混合的均匀性较差。虽然自动化程度高的特点使得同步送粉在工业批量生产中大量应用，但其也存在流动性受粉体流动性制约、粉体污染送粉器、混合粉难以均匀混合等缺点。因此，在激光熔覆的科学研究中，预置粉层，特别是直接预置因工艺简单，用粉量小，便于调整粉层的化学配比，混粉均匀性好，成本低、不需要昂贵复杂的送粉器等特点得到广泛的应用。

此外，检索到类似的专利申请，如申请号：CN201721503538；专利名：一种用于激光粉末烧结技术的平台调平结构；申请号：CN201910100334；专利名：一种金属零件增材制造方法及装置和申请号：CN201811631548；专利名：一种选择性激光烧结快速成型装置；申请号：CN200910186673；专利名：激光感应复合熔覆梯度功能热障涂层的方法;申请号：CN201210097330.8；专利名：以挤压法预置粉末进行激光熔覆得到复合涂层的方法；CN201510918486；专利名：一种激光熔覆制备改性复合 Hf-Ta 金属涂层的方法;上述专利申请可知，激光熔覆技术的应用以提高基材表面的耐磨耐蚀性、高温抗氧化性以及生物兼容性等性能为目标，即主要用于表面涂层的制备，而表面涂层大多又以复合涂层等多相涂层的制备为主，这就需要能够输送两种或两种以上粉末的高精度同步送粉器，但现有的同步送粉器由于送粉机械结构本身的缺陷，在需要输送两种(或两种以上)粉末或较小粒度粉末时均很难达到技术要求，且在熔覆过程中存在粉末浪费严重、涂层质量不高等不足，因而在激光熔覆制备复合涂层研究领域鲜有应用众所周知，由于预置法基本不受粉末种类和粉末粒度大小的限制，可以灵活方便地向熔池中添加所需粉末，因而在激光熔覆制备复合涂层研究领域应用甚为广泛。

发明内容:

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术中存在的不足，提供一种用于真空烧结法用于激光熔覆制备涂层工艺的方法，该用于烧结法预置粉末激光熔覆制备涂层的方法和工艺能保证粉层厚度均匀性和一致性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明用于真空烧结法用于激光熔覆制备涂层工艺的方法，其特征在于：将制成糊状或膏状的待熔覆粉末通过丝网印刷在待熔覆基材表面上，然后烧结以形成预置层，用超声波振动器对激光熔覆过程的同时进行超声波辅助下进行熔融，产生熔池拟固形成涂层,使所述的预置层与基材实现冶金结合，即得复合涂层。

进一步的，上述待熔覆基材表面预先进行打磨，并辅之以丙酮和无水乙醇清洗除去基材表面的油污。

进一步的，上述待熔覆粉末是由两种或两种以上单质元素或者化合物粉末组成的混合粉末。

进一步的，上述混合粉末预先置于行星式球磨，再放入干燥箱中烘干 3 h，接着将混合粉末均匀混入粘接剂以实现待熔覆粉末均匀混合调和成糊状或膏状。