[发明专利]一种铜合金表面高能微弧沉积层制备与激光后处理强化工艺

说明书

本发明提供一种铜合金表面高能微弧沉积层制备与激光后处理强化工艺，包括如下步骤：S1：首先将待加工工件表面打磨光滑；S2：采用高能电弧熔丝沉积成型工艺在待加工工件表面形成铜合金沉积层；S3：将所述铜合金沉积层进行磨平处理；S4：采用激光器对磨平后的铜合金沉积层进行激光重熔，消除内部缺陷，得到重熔沉积层。本专利结合了高能微弧与激光重熔的优势，及保证沉积层制备效率，又提高了沉积层的质量。本专利可用于铜合金的修复及防护。

技术领域

本发明涉及合金材料加工及保护技术领域，具体而言是对合金构件表面损伤进行修复及防护层制备工艺，尤其涉及一种铜合金表面高能微弧沉积层制备与激光后处理强化工艺。

背景技术

目前合金的沉积层制备多数都采用堆焊技术、电火花沉积技术、电刷镀技术和喷涂技术，虽然堆焊技术效率较高、结合强度高、成本较低，但热输入大，易造成基体变形；而电火花沉积技术虽然热影响小，但沉积效率低、沉积厚度薄；电刷镀技术修复精度高，但沉积效率较低且易造成污染；喷涂技术修复层厚度大，但沉积层内可能会存在较多缺陷。高能微弧沉积技术以其热影响小，沉积层与基体形成冶金结合等优点在铜合金修复强化中得到广泛应用，但是传统高能微弧沉积层之间结合强度低，多次沉积时容易脱落，其厚沉积层的硬度和耐磨性难以满足使役性能要求。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种铜合金表面高能微弧沉积层制备及激光后处理强化工艺。本发明主要利用高能微弧技术制备沉积层并对其进行激光重熔处理。

本发明采用的技术手段如下：

一种铜合金表面高能微弧沉积层制备与激光后处理强化工艺，包括如下步骤：

S1：首先将待加工工件表面打磨光滑；

S2：采用高能电弧熔丝沉积成型工艺在待加工工件表面形成铜合金沉积层；

S3：将所述铜合金沉积层进行磨平处理；

S4：采用激光器对磨平后的铜合金沉积层进行激光重熔，消除内部缺陷，得到重熔沉积层。

在所述步骤S4中，激光熔融的具体工艺为：

在使用保护气的条件下用激光器发出的激光束对铜合金沉积层进行扫描熔化处理，在所有铜合金沉积层全部扫描融化处理结束后，快速冷凝，得到重熔沉积层。激光器参数为：功率500～4000W，扫描速度5～30mm/s，光斑直径3mm，氩气流量5～20L/min。

高能电弧熔丝沉积成型工艺，主要采用高能微弧电源和与其连接的沉积枪，在所述步骤S2中高能电弧熔丝沉积成型工艺中采用的高能微弧电源参数为：功率2600～3800W、占空比0.65-0.95、频率1.0～2.5Hz；

在所述步骤S2中形成的合金沉积层厚度为2～3mm。

本专利结合了高能微弧与激光重熔的优势，既保证了沉积层的制备效率，同时又提高了沉积层的质量。本专利可用于铜及其合金修复及防护。

基于上述理由本发明可在合金材料加工等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中激光重熔前后硬度变化图。

图2为本发明具体实施方式中激光重熔前后磨损率变化图。

图3为本发明具体实施方式中激光重熔前后磨痕对比图：