[发明专利]一种铜结晶器表面涂层的制备方法

摘要

本发明公开了一种铜结晶器表面涂层的制备方法。其包括，表面涂覆：在铜结晶器合金表面，采用喷涂法或激光同轴送粉方法在铜结晶器表面熔覆一层镍基或者钴基硬质涂层；打磨：将所述铜结晶器合金及涂层放置于磨床夹具中，通过金刚石磨盘将所述铜结晶器合金表面涂层打磨平整；旋转剪切：采用旋转剪切工具对所述打磨平整的涂层进行表面旋转剪切。本发明对熔覆层和基体的结合处进行旋转剪切，能够更加充分的使结合处发生剪切变形。使涂层和铜基体产生共同的剪切变形，发生流动，从而形成“交互穿插”与“超扩散”结合的涂层，从而提高界面结合性能。

主权项

1.一种铜结晶器表面涂层的制备方法，其特征在于：包括，表面涂覆：在铜结晶器合金表面，采用激光同轴送粉方法在铜结晶器表面熔覆一层镍基或者钴基硬质涂层；打磨：将所述铜结晶器合金及涂层放置于磨床夹具中，通过金刚石磨盘将所述铜结晶器合金表面涂层打磨平整；旋转剪切：采用旋转剪切工具对所述打磨平整的涂层进行表面旋转剪切；所述表面涂覆，其中，所述涂层，厚度为0.3~2.2mm；所述打磨，是将所述铜结晶器合金表面涂层厚度打磨至0.8mm；所述旋转剪切，是将经过表面涂覆的铜结晶器合金置于旋转剪切工具中，将高速旋转的硬质棒材，下压至所述合金涂层表面并移动，直至涂层剪切完成，所述硬质棒材的材质为碳化钨‑10%钴；所述旋转剪切，其中，所述硬质棒材的旋转速度为1200rpm，下压深度为0.5mm，移动速度为1.5m/min；还包括，后续处理：将经过旋转剪切的铜结晶器合金涂层消除毛刺，飞边，提升光洁度；然后进行退火；所述后续处理，其中所述退火温度为500~900℃，时间为2~10小时；所述表面涂覆，是利用CO2激光器在铜结晶器表面制备涂层，采用预置粉末法的方式添加激光熔覆材料，使用有机溶剂将涂层粉末粘接到待熔覆的材料表面，其中，所述有机粘结剂的组分为5%醋酸纤维素‑二丙酮醇溶液；所述表面涂覆，选用Nd:YAG固体激光器作为热源，激光器波长1.064μm，输出功率为2800~3500W，聚焦镜片焦距100mm，脉冲宽度10ms,脉冲频率120Hz，光斑直接为3mm，搭接率为50%，扫描速率为80~150mm/s，熔覆过程通氩气进行保护。