[發明專利]基于激光束熱處理的金屬部件表面涂層強化方法有效
| 申請號: | 202011246632.8 | 申請日: | 2020-11-10 |
| 公開(公告)號: | CN112481483B | 公開(公告)日: | 2023-09-05 |
| 發明(設計)人: | 杜春燕;趙暉 | 申請(專利權)人: | 沈陽理工大學 |
| 主分類號: | C21D10/00 | 分類號: | C21D10/00;C23C26/00;C23G1/19;B08B3/12 |
| 代理公司: | 沈陽亞泰專利商標代理有限公司 21107 | 代理人: | 馬維駿 |
| 地址: | 110159 遼*** | 國省代碼: | 遼寧;21 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 基于 激光束 熱處理 金屬 部件 表面 涂層 強化 方法 | ||
1.基于激光束熱處理的金屬部件表面涂層強化方法,其特征在于,具體包括以下步驟:
步驟1、將金屬部件表面通過砂紙打磨形成多個同心分布的磨砂環帶區,相鄰磨砂環帶區之間無間隙分布;
步驟2、將打磨后的金屬部件置入清洗液中,通過超聲波清洗機清洗金屬部件表面的碎屑與污質;
步驟3、將納米涂液涂抹在金屬部件的磨砂環帶區,并通過激振器初步振動金屬部件以使納米涂液在磨砂環帶區的同直徑區域均勻分布;
步驟4、采用激光器裝置輸出與不同磨砂環帶區對應的環帶激光束,通過環帶激光束由內而外依次對磨砂環帶區進行激光熱處理,同時通過激振器二次振動金屬部件;以使金屬部件表面吸熱后從高區向低區擴散時,納米涂液逆向流動嵌入金屬部件表面形成強化表面層;
同一所述磨砂環帶區沿遠離圓心方向的磨砂程度逐漸加大,內側磨砂環帶區中低程度區的磨砂程度小于外側磨砂環帶區中高程度區的磨砂程度;
所述相鄰磨砂環帶區設有連接高程度區、低程度的緩沖區域;
所述磨砂環帶區中高程度區至低程度區的磨砂程度變化呈正弦波中增長趨勢減緩的四分之一波長狀。
2.如權利要求1所述的基于激光束熱處理的金屬部件表面涂層強化方法,其特征在于,所述磨砂環帶區沿直徑方向的寬度相同,寬度范圍為3-5mm。
3.如權利要求1所述的基于激光束熱處理的金屬部件表面涂層強化方法,其特征在于,所述激振器初步振動頻率為8-16HZ。
4.如權利要求1所述的基于激光束熱處理的金屬部件表面涂層強化方法,其特征在于,所述激振器二次振動頻率為200-250HZ。
5.如權利要求1所述的基于激光束熱處理的金屬部件表面涂層強化方法,其特征在于,所述激光器裝置輸出的激光脈沖寬度為30-60ps,激光功率密度為300-400MW/cm2。
6.如權利要求1所述的基于激光束熱處理的金屬部件表面涂層強化方法,其特征在于,所述激光器裝置為環形激光器。
7.如權利要求1所述的基于激光束熱處理的金屬部件表面涂層強化方法,其特征在于,所述清洗液由以下成分組成:18-25g/ml的雙氧水、22-26g/ml的氫氧化鈉、6-8g/ml的檸檬酸鈉、8-12g/ml的磷酸二氫鈉、30-45g/ml的乙醇。
8.如權利要求1所述的基于激光束熱處理的金屬部件表面涂層強化方法,其特征在于,所述納米涂液由以下重量份成分組成:納米二氧化鈦45-55份、納米二硫化鎢10-15份、銅鎳納米合金20-25份、納米二氧化鋯15-20份。
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