[发明专利]一种盾构机刀具表面自润滑硬质复合涂层的制备方法

权利要求书

1.一种盾构机刀具表面自润滑硬质复合涂层的制备方法，刀具基体材料为高速钢，其特征在于，以NiCoCrAlY合金粉末和WC-TiC-NbC-Co-Ti₃AlC₂合金粉末作为涂层材料，采用激光熔覆在刀具基体表面依次制备NiCoCrAlY粘黏层和WC-TiC-NbC-Co-Ti₃AlC₂涂层；

WC-TiC-NbC-Co-Ti₃AlC₂合金粉末由以下质量分数的原料经混合球磨、干燥得到： WC粉78~79%、TiC粉5.1~5.6%、NbC粉3.5~3.7%、Ti₃AlC₂粉6.2~6.5%、余量的Co粉；WC-TiC-NbC-Co-Ti₃AlC₂合金粉末粒度为50~100μm；

将WC-TiC-NbC-Co-Ti₃AlC₂合金粉末采用同步送粉的方式铺覆在NiCoCrAlY粘黏层表面，送粉速度10~14mL/min，送气速度8~12L/min，送粉气和保护气都采用氩气；以功率1200~1600W的激光，在光斑直径3~5mm、激光扫描速度为3~5mm/s的激光熔覆工艺条件下，对WC-TiC-NbC-Co-Ti₃AlC₂合金粉末进行激光扫描。

2.根据权利要求1所述的一种盾构机刀具表面自润滑硬质复合涂层的制备方法，其特征在于，将NiCoCrAlY合金粉末采用同步送粉的方式铺覆在刀具基体表面，送粉速度9~11mL/min，送气速度8~12L/min，送粉气和保护气都采用氩气；以功率900~1200W的激光，在光斑直径3~5mm、激光扫描速度为4~6mm/s的激光熔覆工艺条件下，对NiCoCrAlY合金粉末进行激光扫描。

3.根据权利要求1所述的一种盾构机刀具表面自润滑硬质复合涂层的制备方法，其特征在于，NiCoCrAlY合金粉末由以下质量分数的原料经混合球磨、干燥得到：Co粉22~24%、Cr粉16~18%、Al粉11.5~12.5%、Y粉0.4~0.6%、余量的Ni粉；NiCoCrAlY合金粉末粒度为50~100μm。

4.根据权利要求1所述的一种盾构机刀具表面自润滑硬质复合涂层的制备方法，其特征在于，NiCoCrAlY粘黏层的厚度为0.25~0.4mm；WC-TiC-NbC-Co-Ti₃AlC₂涂层厚度为1.2~1.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种盾构机刀具表面自润滑硬质复合涂层的制备方法，其特征在于，激光熔覆制备NiCoCrAlY粘黏层后对粘黏层表面进行机械研磨。

6.根据权利要求1所述的一种盾构机刀具表面自润滑硬质复合涂层的制备方法，其特征在于，在激光扫描熔覆前，用砂纸对刀具基体表面进行打磨，并用溶剂清洗，清洗后再经过淬火和回火处理。

7.根据权利要求1所述的一种盾构机刀具表面自润滑硬质复合涂层的制备方法，其特征在于，高速钢的型号为T-4241，高速钢由以下质量分数的成分构成： 0.9~1% C、1.5~2.5%W、3.8~4.4% Cr、0.5~1.2% Mo、0.2~0.4% Mn、0.5~1% Si、余量的Fe。