[发明专利]一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法

权利要求书

1.一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、第一次毛化处理

S11、将合金结构钢扩散段壳体使用固定夹具进行固定，调整激光头，并设置所述激光头的参数，使待胶接的表面位于激光光斑的焦平面上；

S12、然后控制固定夹具带动合金结构钢扩散段壳体转动，同时控制激光器沿着合金结构钢扩散段壳体轴线水平方向移动；

S13、使得激光头发出激光脉冲可以在壳体待胶接表面形成较浅且较窄的螺旋状毛化凹坑，此时完成第一次毛化处理；

S2、第二次毛化处理

S21、将合金结构钢扩散段壳体使用固定夹具进行固定，并在第一次毛化处理后形成的螺旋状毛化凹坑表面用脉冲激光喷涂一层含有合金微粉的熔融材料；

S22、然后对熔融材料进行高温加热处理，在脉冲激光束作用下，与合金结构钢扩散段壳体表面熔合，使其冷却后形成凸包；

S23、再次通过上述步骤对形成的凸包表面进行第二次毛化处理，使得凸包内部形成毛化凹坑，凸包边缘形成凸起；

S3、第三次毛化处理

S31、对第二次毛化后的合金结构钢扩散段壳体再次进行固定，再次调整激光头的起始位置，使得激光头的激光光斑的焦平面位于螺旋状毛化凹坑最左侧螺纹线的中心位置，并将其作为第三次毛化处理的起始位置A；

S32、控制固定夹具带动合金结构钢扩散段壳体再次转动，转动方向相反，同时控制激光器沿着合金结构钢扩散段壳体轴线水平方向移动，使得激光头发出激光脉冲可以在壳体待胶接表面形成较深且较宽的螺旋状毛化凹坑，此时完成第三次毛化处理。

2.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于：所述固定夹具带动合金结构钢扩散段壳体转动的转动速度为每分钟两圈，所述激光器沿着合金结构钢扩散段壳体轴线水平方向移动的移动速度为2-3cm/min。

3.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于：所述合金微粉熔融材料的喷涂厚度为0.1-0.3mm，所述合金微粉熔融材料中合金微粉的粒度为9-12μm。

4.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于：所述激光器为气体激光器、叠阵激光器、皮秒激光器、飞秒激光器、固体激光器或光纤激光器其中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于：所述毛化表面的距离与激光发射位置的距离不变，且激光毛化头在基体的表面上的扫描速度恒定。

6.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于：所述在对合金结构钢扩散段壳体进行固定之前，需要使用超声波清洗设备对其进行表面清理，然后进行超声波清洗后使用浸泡有无水乙醇的棉球擦拭干净，以去除表面的杂质，并在通风处晾干。

7.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于：所述激光毛化区域的覆盖面积大于合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的68％，所述激光毛化区域的覆盖面积小于合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的83％。

8.根据权利要求3所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于：所述合金微粉熔融材料包括但不限于高纯金属红铜粉、金属钇粉、不锈钢合金粉末、铁基合金粉、铬金属粉末、碳化钛粉其中的一种或多种混合物。

9.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于：所述第一次和第二次毛化处理的过程中，激光头的参数为：输出功率2-4KW，光脉冲功率为40-46W，光斑尺寸为35-45μm，点距为80-120μm，激光重复频率为38-60kHz，光脉宽为3-5μs，随机率为58-72％，分布密度在45-55点/平方毫米。

10.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法，其特征在于：所述第三次毛化处理的过程中，激光头的参数为：输出功率为5-7KW，光脉冲功率为30-40W，光斑尺寸为45-80μm，点距为120-170μm，激光重复频率为60-70kHz，光脉宽为5-9μs，随机率为72-80％，分布密度为55-70点/平方毫米。