[发明专利]一种提高锆合金抗腐蚀性能及表面硬度的方法

摘要

本发明公开了一种提高锆合金抗腐蚀性能及表面硬度的方法，将锆合金材料表面清洗处理好之后夹装，并完全浸入装有纯净水的水槽中，水槽带有石英视窗并正对激光器出光口；启动脉冲激光器，加载电压，对样品表面进行冲击强化处理；激光表面处理的具体参数范围：激光能量50‑600mJ，波长532nm，重复频率10Hz，脉冲宽度8nm，扫描速度0.1‑5mm/s，光斑直径0.5‑4mm；完成后取出经激光强化处理的样品；本发明方法在锆合金表面生成致密氧化层，并获得超细晶组织改性层，经激光处理之后，基体中存在较大的残余应力；生成的氧化膜可有效阻止氧离子的扩散，残余应力可以稳定氧化层中的四方相氧化锆，提高锆合金的抗腐蚀性能，超细晶组织改性层可以提高锆合金的表面硬度，从而使锆合金具有更优异的综合性能。

主权项

1.一种提高锆合金抗腐蚀性能及表面硬度的方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)工件样品的准备将工件样品表面打磨光亮，达到工艺要求；在配比好的酸洗液中进行酸洗，酸洗时长10‑20s，酸洗后立即用清水清洗工件样品表面，去除工件样品表面残留酸液，随后在丙酮试剂中进行超声清洗，清洗时长5‑15min，最后吹干表面，吹干后工件样品表面光洁，无任何残留物；(2)工件样品的装夹将表面清洗干净后的工件样品装夹在夹具上，安装在与脉冲激光设备相配套的样品台上，降低样品台的高度，使工件样品完全浸入装有纯净水的水槽中，并保证工件样品表面无气泡；(3)脉冲激光处理启动脉冲激光器，加载电压，对锆合金表面进行强化处理，脉冲激光表面强化的参数范围：激光能量50‑600mJ，波长为532nm，重复频率10Hz，脉冲宽度8nm，扫描速度0.1‑5mm/s，光斑直径0.5‑4mm；(4)工件样品的拆卸升高样品台，取出经激光强化处理的样品，检验样品表面质量，吹干样品表面水渍；经测试分析，锆合金表面织构发生改变，表面生成预氧化膜，且硬度及抗腐蚀性能均有所提高。