[发明专利]一种含钉扎结构强化层的铝基金属仿生表面及其制备方法

权利要求书

1.一种含钉扎结构强化层的铝基金属仿生表面，其特征是：铝基金属结构表面设置有仿生骨架特征的钉扎结构强化层，所述强化层包括深熔单元体和高强度熔覆层；所述高强度熔覆层由陶瓷颗粒和金属间化合物组成；

所述深熔单元体的深度h为660μm～1477μm；

所述深熔单元体的间距为2mm～4mm；

所述高强度熔覆层深度为360μm～436μm；

所述陶瓷颗粒为SiC，SiC 颗粒形状为不规则块状，最大长度尺寸在85μm～95μm；

一种含钉扎结构强化层的铝基金属仿生表面的制备方法，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，

步骤一、对铝基试样进行打磨，增加表面粗糙度Ra至3.9～6.5，增加激光吸收率；

步骤二、利用高能量密度的激光熔凝工艺制备微凹结构深熔单元体，其激光加工参数为，激光加工电流85An～120An、脉宽2ms～5ms、频率5hz～15hz、扫描速度15mm/min～30mm/min、离焦量0mm，全程氩气保护；

步骤三、将采用机械法混合的熔覆粉末放入液体硅酸钠粘合剂中，涂敷在激光熔凝所形成的微凹结构内，涂覆后高度与铝基试样原表面高度一致；

步骤四、利用激光熔覆工艺在微凹结构深熔单元体表面进行单道熔覆，制备具有铆钉结构的深熔单元体，激光熔覆加工参数范围为，激光加工电流135An～160An、脉宽4ms～6ms、频率4hz～6hz、扫描速度30mm/min、搭接率10%～50%、离焦量-5mm；全程氩气保护；

步骤五、将采用机械法混合的熔覆粉末放入液体硅酸钠粘合剂中，涂覆在铝基基体表面，涂覆厚度在500μm～800μm；

步骤六、利用激光熔覆工艺制备具钉扎结构的高强度熔覆层，激光熔覆加工参数范围为，激光加工电流135An～165An、脉宽4ms～6ms、频率4hz～6hz、扫描速度30mm/min、搭接率10%～50%、离焦量-5mm；全程氩气保护；

步骤七、对所述步骤六激光熔覆后的表面进行机械打磨，使表面达到工业实际使用的粗糙度；

所述熔覆粉末为Ni60、SiC以及CeO₂的混合粉末。