[发明专利]一种改善铝镁异质金属铆接头性能的激光熔覆粉料

说明书

本公开涉及轻质合金连接技术领域，具体为一种改善铝镁异质金属铆接头性能的激光熔覆粉料，包括如下重量百分数的原料Mg：1.3％～3.4％，Er：0.1～1.2％，Sm：0.2～0.9％，B₄C：0.5～4.7％，Si₃N₄：3.2～6.8％，ZrO₂：2.3％～7.2％，Al为余量。基于铝‑镁合金独特的物理化学性质，本公开提供了一种改善铝镁异质金属铆接头性能的激光熔覆粉料，通过在铝‑镁异质合金铆接头周边区域熔覆生成一种整体防护层，大幅改善了铝‑镁异质合金铆接头的力学性能、耐磨性能及防腐性能。

技术领域

本发明涉及轻质合金连接技术领域，具体为一种改善铝镁异质金属铆接头性能的激光熔覆粉料。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

能源短缺和环境污染是当今世界的突出问题，减轻自身重量成为汽车、航空航天等领域减少环境污染和节约能源的有效方法。据统计汽车质量每降低100千克，油耗就可减少0.7升。在航空航天器中，结构件重量的降低带来燃油费用的减少，则是汽车工业的100倍。高的比强度高、比刚度以及优异的电磁屏蔽性能抗辐射能力强，使得镁合金在航空、航天、电子、汽车和国防军事等领域具有广泛的应用，被誉为21世纪的绿色工程材料。在汽车领域，镁合金除可用作仪表盘基座、座位框架、方向盘轴、变速箱外壳等外，还被考虑用于发动机、汽车底盘等关键部位，在汽车领域具有广阔的应用前景。

铆接技术是扩大铝、镁轻质合金应用的关键技术之一，该技术由于没有热输入、可有效避免热连接所引起的界面脆相、接头软化等问题，而被广泛应用于汽车制造。然而铝-镁铆接技术同时也存在塑性变形过程铆接头内部或底座易开裂，异质材料铆接易腐蚀、松动等问题。

激光熔覆技术是二十世纪九十年代末出现的一项新兴技术，它是用高能量密度的激光束将不同成份的粉料与基体表面快速熔化，从而在基材表面形成一层与基材具有完全不同成份和性能的表面防护层。激光熔覆由于加热速度快、熔覆层的组织均匀致密，微观缺陷较少，性能优异。此外，激光熔覆对基材热影响小，不容易引起基材畸变，还具有绿色环保等优势。

陶瓷粉末材料具有高硬度、高强度及较好的耐磨耐蚀性能，可作为增强粒子。目前国内外通过激光熔覆技术将陶瓷粉末作为增强相进行基材增强的研究还主要集中在钢材领域。

发明内容

为了解决铝-镁异质金属铆接头存在的突出问题，引入了激光熔覆技术对铝-镁异质金属铆接头进行补强及表面整体防护。基于铝-镁合金独特的物理化学性质，本公开提供了一种改善铝-镁异质金属铆接头性能的激光熔覆粉料，通过在铝-镁异质合金铆接头周边区域熔覆生成一种整体防护层，大幅改善了铝-镁异质合金铆接头的力学性能、耐磨性能及防腐性能。

具体地，本公开的技术方案如下所述：

在本公开的第一方面，本公开提供了一种改善铝镁异质金属铆接头性能的激光熔覆粉料，包括如下重量百分数的原料Mg：1.3％～3.4％，Er：0.1～1.2％，Sm：0.2～0.9％，B₄C：0.5～4.7％，Si₃N₄：3.2～6.8％，ZrO₂：2.3％～7.2％，Al为余量。

在本公开的第二方面，本公开提供了一种改善铝镁异质金属铆接头性能的激光熔覆粉料，包括：

采用机械方法对铝-镁异质金属铆接件进行表面处理，使其表面平整，连接处平稳过渡，便于激光熔覆；选用上述的激光熔覆粉料对铝-镁异质金属铆接件的连接区进行激光熔覆。

在本公开的第三方面，本公开提供了一种改善铝镁异质金属铆接头性能的激光熔覆粉料和/或一种激光熔覆成形改善铝-镁异质金属铆接头的方法在轻质合金连接技术领域中的应用。