[发明专利]一种激光熔覆宽温域自润滑齿轮及其制备方法

权利要求书

1.一种激光熔覆宽温域自润滑齿轮，其特征在于，包括齿轮基体(1)和Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层(2)，所述Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层(2)设置在所述齿轮基体(1)的表面；所述Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层含有ZnO、WS₂、V和Ag；

所述Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层(2)由Al₂O₃基陶瓷混合粉熔覆形成，所述Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层包括ZnO、WS₂、V、Ag、CNTs、CNFs、Al₂O₃、Ni60A和WC；所述Al₂O₃基陶瓷混合粉中，ZnO的重量百分比为5-8％，WS₂的重量百分比为5-8％，V的重量百分比为3-5％，Ag的重量百分比为3-5％，CNTs的重量百分比为1-3％，CNFs的重量百分比为1-3％，Al₂O₃的重量百分比为20-30％，Ni60A的重量百分比为30-40％，WC的重量百分比为10-20％，各成分重量百分比之和为100％。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆宽温域自润滑齿轮，其特征在于，所述齿轮基体(1)由中碳钢制成。

3.一种制备权利要求1或2所述的激光熔覆宽温域自润滑齿轮的制备方法，其特征在于，Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层采用激光熔覆方式制备，包括以下步骤：

步骤11、前处理：将齿轮基体(1)依次放在酒精和丙酮溶液中超声清洗各10-20min，进行去油污处理；

步骤12、配置Al₂O₃基陶瓷混合粉：Al₂O₃基陶瓷混合粉按照重量百分比，包括：Ni60A 30-40％、Al₂O₃ 20-30％、WC 10-20％、ZnO 5-8％、WS₂ 5-8％、V 3-5％、Ag 3-5％、CNTs 1-3％和CNFs 1-3％；

步骤13、熔覆Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层：将配置好的Al₂O₃基陶瓷混合粉装入送粉器中，调整送粉器的送粉速率为5-30g/s；采用激光熔覆技术将Al₂O₃基陶瓷混合粉熔覆在齿轮基体(1)表面，形成Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层的厚度为1000-6000μm；

其中，熔覆过程采用同步送粉方式进行；激光熔覆工艺参数：功率5-20kW，光斑直径为2-5mm，扫描速度为2-30mm/s，搭桥率为20-50％；送粉气和保护气均采用Ar气，Ar气流量20-50L/min；

步骤14、后处理：将步骤13得到的Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层的表面进行磨削精整，使得Al₂O₃基陶瓷自润滑涂层的总厚度为500-5000μm，得到激光熔覆宽温域自润滑齿轮。