[发明专利]一种激光增材制造非晶-纳米晶增强叠层复合材料的方法

摘要

本发明公开一种激光增材制造非晶-纳米晶增强叠层复合材料方法。将Stellite 4与TiN-TiB₂混合粉末用水玻璃溶液均匀调成糊状预置于钛合金表面，厚度0.3～1.5 mm，自然风干激光合金化后形成下层；将一定质量比例的Stellite 4与TiN-TiB₂-Sn混合粉末也用水玻璃溶液调成糊状，预置于下层表面，厚度0.3～1.4 mm，自然风干合金化形成上层。工艺参数：激光功率450～3500 W，扫描速度1～20 mm/s，氩气气压0.1～1.2 MPa（下层）；激光功率450～3000 W，扫描速度1～18 mm/s，氩气气压0.1～1.2 MPa （上层）。可得耐磨性显著提高的非晶-纳米晶增强叠层复合材料。

主权项

一种激光增材制造非晶‑纳米晶增强叠层复合材料的方法（1）将一定质量比例的Stellite 4基底粉末与TiN‑TiB₂混合粉末用水玻璃溶液均匀调成糊状，水玻璃溶液模数2.2～3.7，预置于待熔钛合金表面，预置涂层厚度0.3～1.5 mm，自然风干，经激光合金化后形成下层；将一定质量比例的Stellite 4与TiN‑TiB₂‑Sn混合粉末同样用水玻璃溶液均匀调成糊状，预置于Stellite 4‑TiN‑TiB₂激光合金化层表面，预置涂层厚度0.3～1.5 mm，自然风干，经激光合金化工艺后形成上层，所述Stellite 4粉末尺寸500 nm～360 μm，TiN‑TiB₂‑Sn混合粉末尺寸500 nm～300 μm；（2） 用激光束对上述预置涂层的钛合金试样表面进行激光合金化处理，钛合金可为TC4\TA15\TA2等牌号钛合金，激光束垂直扫描过程中侧向同轴吹送氩气保护熔池及镜筒；上层激光合金化工艺参数：激光功率450～3000 W，扫描速度1～18 mm/s，光斑直径1～9 mm，氩气保护气压0.1～1.2 MPa；下层激光合金化工艺参数：激光功率450～3500 W，扫描速度1～20 mm/s，光斑直径1～9 mm，氩气保护气压0.1～1.2 MPa。