[发明专利]一种提高铝合金耐磨性的方法

权利要求书

1.一种提高铝合金耐磨性的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)铝合金表面黑化处理：

首先砂纸打磨并抛光，然后去除表面油污和锈迹，再浸入NaOH溶液中浸蚀，最后用酒精清洗干净后风干备用；

(2)熔覆粉末的制备：

铜基记忆合金粉末的化学成分按质量百分比计算，Zn为26～29％、Al为4.0～4.5％、Mn为0.8～1.0％、Mg为0.6～0.8％、Ni为0.6～0.8％、复合稀土为0.1～0.2％、余量为Cu，粉末粒度100～240目；

按比例制得所述铜基记忆合金粉末后，在真空球磨机中进行研磨和混合，时间为5～10min，确保粉末形状为球形或近球形；然后真空保温箱内保温去除水分；

(3)激光熔覆工艺：

利用光纤激光器，在氩气保护氛围下，采取同轴送粉的方式对铝合金表面进行激光熔覆处理，清理后的铝合金再进行预热处理；

熔覆层的厚度y和扫描速度、送粉速度的选择需要根据如下模型计算：y＝-0.13x₁²+8.905x₁-32.742x₂²+581.42x₂-3316.1；

式中，y，熔覆层的厚度，单位：um；

x₁，扫描速度，单位：mm/min；

x₂，送粉速度，单位：g/min；

(4)退火处理；

(5)打磨，磨掉表面氧化皮，使铝合金表面平整；

(6)激光冲击工艺：

采用高能灯泵固体激光系统，约束层为K9玻璃，吸收层为铝箔，

激光能量a₁，冲击后熔覆涂层可以达到的强度a₂和冲击后熔覆涂层可以达到的表面粗糙度Z的选择应根据如下模型计算：

式中，a₁，激光能量，单位：J；

a₂，冲击后熔覆涂层可以达到的强度，单位：MPa；

Z，冲击后熔覆涂层可以达到的表面粗糙度，单位：um。

2.如权利要求1所述的一种提高铝合金耐磨性的方法，其特征在于，步骤(1)中，砂纸打磨并抛光要求粗糙度Ra 3.2um；NaOH溶液的质量百分浓度为5％，浸蚀时间为1min。

3.如权利要求1所述的一种提高铝合金耐磨性的方法，其特征在于，步骤(2)中，铜基记忆合金粉末的化学成分按质量百分比计算，Zn为27.5％、Al为4.2％、Mn为0.9％、Mg为0.7％、Ni为0.7％、复合稀土为0.15％、余量为Cu。

4.如权利要求1或3中所述的一种提高铝合金耐磨性的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述复合稀土的化学成分为：Ce为55％、La为24％、Nd为10％、Er为5％、Ti为5％、B为1％。

5.如权利要求1所述的一种提高铝合金耐磨性的方法，其特征在于，步骤(2)中，真空保温箱的温度为50～60℃，保温时间为20～30min。

6.如权利要求1所述的一种提高铝合金耐磨性的方法，其特征在于，步骤(3)中，激光熔覆工艺参数为：激光功率：1500W；光斑直径：3mm；搭接率：40％；熔覆层的厚度y小于800um，扫描速度为：300～480mm/min；送粉速度为：7～12g/min；预热处理的温度为120～150℃。

7.如权利要求1所述的一种提高铝合金耐磨性的方法，其特征在于，步骤(4)中，退火处理的具体步骤为：在200～300℃保温24h后，随炉冷却。

8.如权利要求1所述的一种提高铝合金耐磨性的方法，其特征在于，步骤(5)中，打磨后粗糙度要求达到Ra 0.5um。

9.如权利要求1所述的一种提高铝合金耐磨性的方法，其特征在于，步骤(6)中，吸收层的铝箔厚度为0.3mm；激光冲击工艺参数为：光斑直径：3.0mm；搭接率：50％；脉宽：20ns；波长：1064nm；激光能量为4～8J，冲击后熔覆涂层可以达到的表面粗糙度小于Ra 0.35um。