[发明专利]一种铝合金基体表面强化涂层的制备方法

权利要求书

1.一种铝合金基体表面强化涂层的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、对铝合金基体金属表面进行清洗，去除油污、氧化层，并在铝合金基体金属表面形成规则分布的纳米级犁沟形三维微观结构，表面涂覆，超声滚压表面强化，采用超声滚压加工工艺对涂覆表面进行机械强化处理，温塑性强化，超声滚压表面强化后的工件，在特定温度下保温一定时间，使材料表层和亚表层金属材料晶体发生的位错固定，完成塑性强化；

步骤二、将镍基材料和碳化钛粉末均匀混合作为涂层材料；

步骤三、在惰性气体保护装置中，采用激光束对铝合金基体金属表面形成熔池；

步骤四、将涂层材料送入熔池而形成与铝合金基体金属冶金结合，利用镍与铝之间化学放热反应，反应后形成碳化钛增强铝基复合涂层。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金基体表面强化涂层的制备方法，其特征在于：所述超声滚压加工工艺包括以下步骤：

S1：将所述的适应于复杂表面的超声滚压加工装置夹持于机床，并将工具头置于轻触工件的待处理表面的位置；

S2：调节液压组件使其输出200-1800N的静压力；

S3：调节超声组件使变幅杆的邻近工具头的输出端轴向振幅为7-28μm；同时设定机床的运动轨迹进行超声滚压加工。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金基体表面强化涂层的制备方法，其特征在于：强化涂层的制备方法还包括步骤五：对需要喷涂的基材表面进行清洁工作，配置喷砂砂料，利用喷砂设备向步骤S1中清洁后的表面进行喷砂处理，使被加工表面的粗糙度达到8Ra13，利用吹扫喷枪对喷砂后的表面进行清扫处理。

4.根据权利要求1所述的一种铝合金基体表面强化涂层的制备方法，其特征在于：喷砂设备由结构系统、介质动力系统、管路系统、除尘系统、控制系统和辅助系统构成。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金基体表面强化涂层的制备方法，其特征在于：镍基材料中镍元素重量含量在75-85％。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金基体表面强化涂层的制备方法，其特征在于：该制备方法还包括对表面强化涂层的残余应力调控，该调控方法以下步骤：

S1：建立铝合金基体表面强化涂层高速旋转过程数值仿真模型；

S2：确定铝合金基体表面强化涂层达到预期的应力调控效果所需的目标转速和塑性变形量；

S3：将铝合金基体表面强化涂层通过低应力弹性装卡装置安装在高速旋转平台上；

S4：安装旋转平台防护装置，启动旋转平台，使铝合金基体表面强化涂层在低速下旋转，并利用旋转平台的动平衡调整装置调节旋转系统中心，使旋转系统达到动平衡状态；

S5：逐渐降低转速，直至停止，并卸除装卡；

S6：测试铝合金基体表面强化涂层表面残余应力，确定应力消除效果。