The invention relates to a preparation method of amorphous aluminium coating, in particular to a preparation method of amorphous aluminium coating by arc spraying and laser remelting, belonging to the field of coating preparation technology. First, a layer of Al coating is sprayed on the workpiece surface by arc spraying, and then laser remelting is carried out immediately through a movable worktable. By means of high energy of laser remelting, the coating and the substrate surface thin layer are completely melted again, and a new coating structure is formed by rapid cooling and solidification, so as to improve the performance of the coating. At the same time, the temperature gradient produced by laser rapid cooling and rapid heating is used to melt the coating structure. The tendency of amorphous phase formation increases as the solidification deviates from equilibrium state.
【技术实现步骤摘要】
一种电弧喷涂与激光重熔复合制备非晶铝涂层的方法
本专利技术涉及一种非晶铝涂层的制备方法,具体涉及一种采用电弧喷涂与激光重熔复合制备非晶铝涂层的制备方法,属于涂层制备
技术介绍
铝合金具有比强度高、重量轻、成本低等特点,广泛应用于现代工业生产领域,但其硬度、耐磨性及耐蚀性等性能都有待提高。非晶合金又称金属玻璃,是在很快冷却速度下获得的一种兼具玻璃和金属双重特性的新型金属材料,内部原子排列短程有序,长程无序,结构上不存在晶界、位错、层错等缺陷,物理、化学和力学性能呈现各向同性。非晶合金拥有许多独特的性能,如优良的耐蚀性与耐磨性、较高的强度、硬度和韧性、高的电阻率及优异的磁性等,性能优于相应的晶态合金,在防腐、耐磨领域具有广阔的应用前景。在廉价金属基体表面制备非晶铝涂层,可充分发挥非晶涂层的优异性能,有效改善基体的表面性能,达到使用要求,降低成本。但铝基非晶合金非晶形成能力十分有限,属于边缘金属玻璃体系。目前制备非晶铝涂层的方法主要有机械合金法、急冷法和热喷涂法等。然而,传统非晶制造方法存在一些不足,如机械合金法进行合金化时所需时间较长,生产效率低;急冷法冷却速率偏小,通常低于103k/s,制备出来的非晶材料多为薄片、粉末或者薄带。热喷涂中的电弧喷涂技术成熟,具有热效率高,工艺灵活,成本低廉等优点,常用于非晶涂层的制备,但其制备的涂层具有典型的层状结构,粉芯丝材送丝的不稳定易导致未熔或半熔颗粒的存在,涂层中孔隙率、氧化物夹杂含量高,被认为是“高效率,低质量”的表面处理技术。事实上,涂层中非晶含量、涂层中氧化夹杂物及涂层的致密性等是影响耐腐蚀性的重要因素 ...
【技术保护点】
1.一种电弧喷涂与激光重熔复合制备非晶铝涂层的方法,其特征在于:在电弧喷涂粉芯丝材中添加金属元素Ti、Ni,先在工件表面电弧喷涂一层铝涂层,在铝涂层完全冷却凝固之前快速通过可移动工作台进行激光重熔,通过激光重熔的高强度能量将未凝固或半凝固涂层与基体表面薄层重新完全熔化,快速冷却凝固形成新的涂层组织结构,同时利用激光快冷快热产生的温度梯度,使涂层组织的熔化凝固偏离平衡状态,利用微量Ti、Ni元素提高非晶形成能力的特点极大增强非晶相形成的趋势。
【技术特征摘要】
1.一种电弧喷涂与激光重熔复合制备非晶铝涂层的方法,其特征在于:在电弧喷涂粉芯丝材中添加金属元素Ti、Ni,先在工件表面电弧喷涂一层铝涂层,在铝涂层完全冷却凝固之前快速通过可移动工作台进行激光重熔,通过激光重熔的高强度能量将未凝固或半凝固涂层与基体表面薄层重新完全熔化,快速冷却凝固形成新的涂层组织结构,同时利用激光快冷快热产生的温度梯度,使涂层组织的熔化凝固偏离平衡状态,利用微量Ti、Ni元素提高非晶形成能力的特点极大增强非晶相形成的趋势。2.如权利要求1所述的一种电弧喷涂与激光重熔复合制备非晶铝涂层的方法,其特征在于:首先对工件进行预处理,采用电弧喷涂技术预先在工件表面制备一层铝涂层,选用铝丝,中空部分填充Ti、Ni粉末;直流电源通电后,采用送丝装置输送铝丝;以电弧为热源将铝丝熔化并通过压缩气体液化,使熔融液滴高速喷射到工件表面形成电弧喷涂层,电弧喷涂完成后未等涂层完全冷却凝固,通过可移动平台立即采用激光重熔处理,形成重熔涂层。3.如权利要求2所述的一种电弧喷涂与激光重熔复合制备非晶铝涂层的方法,其特征在于,预处理的步骤包括除锈、除油污和喷砂粗化...
【专利技术属性】
技术研发人员:孔德军,陈海翔,章冬辉,张静,闫保旭,王文昌,宋仁国,
申请(专利权)人:常州大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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