[发明专利]钛合金表面局部氮化方法及装置

权利要求书

1.一种钛合金表面局部氮化方法，其特征在于，包括：

对钛合金工件待氮化区域表面抽真空；

使所述钛合金工件待氮化区域表面处于氮气气氛中；

采用激光扫描在所述钛合金工件待氮化区域进行氮化处理。

2.根据权利要求1所述的钛合金表面局部氮化方法，其特征在于，氮化处理时，根据氮化层厚度要求，激光功率200-6000W，扫描频率50-1000Hz，扫描速度200-1000mm/s；

优选地，扫描重叠区域0-0.5mm。

3.根据权利要求1所述的钛合金表面局部氮化方法，其特征在于，氮化处理时，激光扫描为正离焦，激光头到所述待氮化区域表面的距离处于激光焦距范围内，激光光斑的直径小于或等于2mm。

4.根据权利要求1所述的钛合金表面局部氮化方法，其特征在于，在进行氮化处理之前还包括对所述待氮化区域表面进行清理，清理方式为激光扫描。

5.根据权利要求4所述的钛合金表面局部氮化方法，其特征在于，表面清理时激光功率500-1000W，扫描频率500-1000Hz，扫描速度200-1000mm/s。

6.根据权利要求4所述的钛合金表面局部氮化方法，其特征在于，抽真空至气压小于或等于100Pa时开始对所述待氮化区域表面进行清理。

7.根据权利要求1所述的钛合金表面局部氮化方法，其特征在于，使所述钛合金工件待氮化区域表面处于氮气气氛中，当气压达到100～1000Pa后，采用激光扫描对所述钛合金工件待氮化区域进行氮化处理。

8.根据权利要求7所述的钛合金表面局部氮化方法，其特征在于，使所述钛合金工件待氮化区域表面处于氮气气氛中是在所述钛合金工件待氮化区域表面形成的密闭空间内充入氮气；

优选地，充入氮气的同时还向所述密闭空间内通入稀释气体，所述稀释气体为惰性气体。

9.一种钛合金表面局部氮化装置，其特征在于，包括激光扫描系统、真空箱和抽气泵，所述激光扫描系统的激光发射方向朝向真空箱，所述真空箱与所述抽气泵连通，所述真空箱设置有氮气入口。

10.根据权利要求9所述的钛合金表面局部氮化装置，其特征在于，所述真空箱的一个侧壁具有透明区域，与所述透明区域位置相对的一个侧壁开设操作口，所述操作口的位置与所述透明区域的位置对应，工作时，使所述真空箱开设有所述操作口的一面扣于钛合金工件待氮化区域表面，所述激光扫描系统的激光发射方向朝向所述透明区域；

优选地，所述钛合金表面局部氮化装置还包括用于控制激光扫描系统到所述操作口距离的位移控制机构，所述位移控制机构与所述真空箱以及所述激光扫描系统连接；

优选地，所述位移控制机构包括电机、连接杆和连接件，所述连接件与所述激光扫描系统连接，所述连接件内设有内螺纹，所述连接杆竖直设置，其一端与所述电机连接，所述连接杆的另一端表面设置有外螺纹且伸入所述连接件内与所述内螺纹相配合；

优选地，钛合金表面局部氮化装置还包括压力表，所述压力表用于测试所述真空箱内气压；

优选地，所述抽气泵的数量为多个，多个所述抽气泵均与所述真空箱连通；

优选地，所述钛合金表面局部氮化装置还包括密封件，所述密封件设置于所述操作口的边缘；

优选地，所述透明区域为透明板或透镜；

优选地，所述钛合金表面局部氮化装置还包括电磁阀，所述电磁阀设置于所述氮气入口处；

优选地，所述钛合金表面局部氮化装置还包括控制系统，所述控制系统与所述激光扫描系统、所述电机、所述压力表、所述电磁阀以及所述抽气泵通信连接。