一种增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法和冷喷涂设备技术

本发明专利技术公开了一种增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法和冷喷涂设备，所述工艺方法包括以下步骤：固定工件，并在喷枪的前方引入矩形激光发射器，使得喷涂粉斑位于矩形激光光斑内部，激光光斑和喷涂粉斑重合，前区域激光对基体进行软化处理，中区域激光对粉斑软化，后区域激光对喷涂后的涂层顶部区域进行重熔；本发明专利技术改善了冷喷涂涂层的结合不良、顶部多孔隙等问题，提高了涂层的综合性能，并且对比电镀技术沉积速率提高了数十倍，材料利用率高，制备过程对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】
一种增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法和冷喷涂设备
本专利技术涉及材料表面处理领域，特别是涉及一种增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法和冷喷涂设备。
技术介绍
随着工件的长期服役，其表面磨损严重，而对这些失效部件的处理主要是新品替换旧品，容易造成资源浪费，而对失效部件进行修复，特别是对于那些不方便拆卸和搬运的大型关键部件，能够实现现场修复是非常有意义的，以修复失效部件来减少对新品的需求量，能够节约成本，具有很高的经济效应。冷喷涂是一种新型固态涂层制备方法，利用超音速气流获得高速粒子，通过激光照射基体软化基体组织，使高速粒子通过固态塑性变形沉积而形成涂层。这种技术可应用于金属涂层、复合涂层、非金属涂层的制备。冷喷涂又分为激光辅助冷喷涂技术和单一冷喷涂技术。单一冷喷涂技术冷喷涂是一种基于空气动力学原理的表面喷涂工艺，其原理是利用高压气体通过缩放管产生超音速流动，携带金属粉末颗粒使其撞击基体，产生塑性变形在基体表面实现结合。在此过程中，固态颗粒被加速到300m/s以上。与其他热喷涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)固定工件；/n(2)调节喷枪，使喷嘴在工件表面喷出喷涂粉斑，同时引入激光器，所述激光器通过气动导轨与喷枪连接，使得激光产生的矩形光斑与喷涂粉斑重合；/n(3)根据喷涂粉末材料，在冷喷涂设备控制面板中设置好载气压力、载气流量、载气预热温度和送粉器转速；/n所述喷涂粉末材料为有色金属、Fe基、Ni基、Co基或其复合材料；/n喷涂的载气为空气、氮气或/和氦气，载气压力范围为0.5～5MPa，载气流量40～60mL/min，预热温度范围为600～1000℃，送粉转速范围为0.1～10r/mi...

【技术特征摘要】
1.一种增强基体与激光冷喷涂涂层结合强度的矩形框预热轨迹的工艺方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)固定工件；
(2)调节喷枪，使喷嘴在工件表面喷出喷涂粉斑，同时引入激光器，所述激光器通过气动导轨与喷枪连接，使得激光产生的矩形光斑与喷涂粉斑重合；
(3)根据喷涂粉末材料，在冷喷涂设备控制面板中设置好载气压力、载气流量、载气预热温度和送粉器转速；
所述喷涂粉末材料为有色金属、Fe基、Ni基、Co基或其复合材料；
喷涂的载气为空气、氮气或/和氦气，载气压力范围为0.5～5MPa，载气流量40～60mL/min，预热温度范围为600～1000℃，送粉转速范围为0.1～10r/min，粉末粒径范围为15～53μm，粉末形状为球形或不规则形状；
(4)根据加工工件材料，设置好激光光束的功率；
所述工件为铝板或铜板；
所述激光光束的功率为500～1000W；
(5)设定喷枪的扫描线速度，对工件进行激光复合冷喷涂高速沉积加工，加工过程中喷涂粉斑和矩形激光光斑同步移动；
所述扫描线速度设置为8～12mm/s；
(6)激光复合冷喷涂高速沉积加工完成后，将工件卸下完成涂层制备。


2.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李波，罗准，姚建华，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33