[发明专利]一种可控孔隙镍基涂层的制备方法

摘要

本发明涉及一种可控孔隙镍基涂层的制备方法，包括如下步骤：A：抛光、清洗、除污；B：激光熔覆：使用同轴送粉器将镍基粉末送入基体表面，形成激光熔覆熔池，逐层用激光扫描进行激光熔覆使熔覆熔池形成气泡；C:洛伦兹力体积力耦合：在B步骤所述熔覆熔池内部形成气泡基础上，同时引入可调梯度洛伦兹力,对步骤B过程形成的气泡进行分布调节使其形成的气孔在熔覆层中由表面至里面深度方向呈梯度分布或呈均匀分布。本发明方法通过调整施加在基材表面的直流电流大小及熔池表面的磁场强度梯度来影响洛仑兹力的下降梯度。这不仅适用于激光熔覆镍基涂层，可同时适用焊接、激光熔凝等产生熔池的加工形式，适用范围广。

主权项

1.一种可控孔隙镍基涂层的制备方法，包括如下步骤：A：抛光、清洗、除污：对基材表面进行打磨处理，直至表面光亮达到表面粗糙度小于Ra1.6，再使用丙酮或者酒精进行擦拭清洗将表面油污去除，并在通风处晾干；B：激光熔覆：使用同轴送粉器将镍基粉末送入基体表面，形成激光熔覆熔池，逐层用激光扫描进行激光熔覆使熔覆熔池形成气泡，按以下参数调整镍基粉末Ti、C含量、粉末粒径、粉末球形度、保护气中的水分含量并结合激光工艺参数控制熔覆层气孔数量；所述的镍基粉末质量分数为：Ni 50.0～55.0％，Cr 12.0～17.10％，C 0.08～0.2％，Si 0～0.35％，Mn0～0.35％，S 0～0.018％，P0～0.015％，Al 0.30～0.70％，Ti 1.10～2％，Mo 2.8～3.30％，Nb 4.75～5.50％，余量为Fe；所述粉末粒径d＝50～150μm；所述粉末球形度为0.6～0.9；所述保护气中水分含量质量分数为0.05～2％；所述激光工艺参数控制在激光功率为800～1800W；扫描速度为6～15mm/s；保护气流量为10～80L/h；送粉量8～20g/min；C:洛伦兹力体积力耦合：在B步骤所述熔覆熔池内部形成气泡基础上，同时引入可调梯度洛伦兹力,对步骤B过程形成的气泡进行分布调节使其形成的气孔在熔覆层中由表面至里面深度方向呈梯度分布或呈均匀分布；所述的洛伦兹力调节方法为：在所述的基体通入平行于所述基体表面的直流电流直至扫描结束，电流密度大小为0～106A/m2，同时，将所述的基体置于梯度稳态磁场中直至扫描结束，使得熔池表面的磁场强度为0～2T，磁场强度随着熔池的深度增加而均匀降低，磁场强度下降的梯度为0.01～0.06T/mm。