[发明专利]一种基于激光与电化学沉积交互处理钛合金增材制造铜的方法

权利要求书

1.一种激光与电化学沉积交互处理钛合金表面增材制造铜的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)对钛合金基体进行表面打磨，清洗，自然风干；

(2)通过1500W振镜激光器在气氛保护装置内激光熔凝处理待沉积钛合金基体表面，以除去其表面的氧化膜；

所述激光熔凝处理的条件为：光斑垂直照射到基体表面，作用点始终处于光斑焦点位置，设定激光器焦距为517mm，激光功率为300～500W，扫描速度为300～400mm/s，扫描方式为单向扫描，线间距为0.04～0.07mm；所述气氛保护装置内所通气体为氩气；

(3)将电化学工作站的工作电极连接激光熔凝处理后的基体试样，辅助电极与参比电极连接铜块，将试样和铜块放入电沉积液中进行电化学沉积，在试样表面获得铜沉积层；

所述电化学沉积的条件为：电化学工作站为电沉积提供恒电流，电流大小为0.05～0.07A，沉积温度为25～40℃，沉积时间为10～20min；

所述电沉积液由CuSO₄·5H₂O和浓硫酸溶于去离子水中得到，其中CuSO₄·5H₂O含量180～230g/L，浓硫酸含量60～80mL/L；

(4)将沉积有铜的试样继续采用1500W振镜激光器在气氛保护装置内进行激光处理，在试样表面获得钛/铜元素共存的中间层；

所述激光处理的操作条件与步骤(2)中相同；

(5)将获得有中间层的试样进行电化学沉积，继续沉积铜层；

所述电化学沉积的操作条件与步骤(3)中相同；

(6)继续重复步骤(4)～(5)的操作，采用激光与电化学沉积交互进行的方式在钛合金基体上沉积铜层，实现钛合金表面增材制造铜，将最终所得试样用流动水冲洗至表面无沉积液，再用酒精清洗，烘干，即得成品。

2.如权利要求1所述激光与电化学沉积交互处理钛合金表面增材制造铜的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述钛合金基体为TC4钛合金。

3.如权利要求1所述激光与电化学沉积交互处理钛合金表面增材制造铜的方法，其特征在于，步骤(1)中，依次采用240#、400#、800#、1000#、1200#砂纸对钛合金基体进行表面打磨。

4.如权利要求1所述激光与电化学沉积交互处理钛合金表面增材制造铜的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述铜块为纯铜。

5.如权利要求1所述激光与电化学沉积交互处理钛合金表面增材制造铜的方法，其特征在于，步骤(6)中，重复步骤(4)～(5)的操作一次。