一种激光辅助低压冷喷涂制备氧化铝增强铜基耐磨导热导电涂层的方法技术

本发明专利技术提供了一种激光辅助低压冷喷涂制备氧化铝增强铜基耐磨导热导电涂层的方法，该方法在低压冷喷涂过程中同步引入激光束，通过激光的辐照作用，软化而不熔化粉末颗粒，同时加热基体，降低粉末的临界沉积速度，提高粉末的沉积效率，提高涂层的结合力，降低涂层孔隙率；并通过在铜粉末中加入非规则氧化铝颗粒来增强涂层的耐磨性，使涂层中氧化铝含量低而机械性能好，以解决单一低压冷喷涂所制备铜涂层的诸多问题，在保持导热导电性能的同时大大增加耐磨性能，使得复合涂层的综合性能好，资源利用率高，符合绿色发展理念。

【技术实现步骤摘要】
一种激光辅助低压冷喷涂制备氧化铝增强铜基耐磨导热导电涂层的方法
本专利技术属于激光复合加工领域，具体涉及一种激光辅助低压冷喷涂制备氧化铝增强铜基耐磨导热导电涂层的方法。
技术介绍
铜及其合金拥有较强的延展性能和导电导热性能，但有时由铜及其合金制成的零件是长期在滑动摩擦环境中使用，工作强度高，导致接触表面易磨损和零件变形，从而使导热导电性能下降。对于一些信号传输零件来说，还会引起信号失真和消失。比如机车受电弓板(滑板材料)、接插件(对接口材料)、电动机(电刷材料)这些零件主要由铜及铜合金制成，它们长期服役于摩擦环境中。对于损坏零件我们主要有两种方法：一是对新产品进行表面强化；二是对失效零件表面进行定向修复，可减少对新产品的需求，从而节约资源和成本。目前国内外对于铜材料改性主要通过在铜材料中加入增强相，可提高涂层耐磨性同时保留导热导电性能。制备硬质陶瓷相/Cu复合材料的方法有等离子烧结技术、粉末冶金技术等固体成形技术，也有冷喷涂技术、等离子喷涂技术等表面技术，但对于产品修复和表面加强来说固体成型技术并不适用，在表面技术中冷喷涂技术低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光辅助低压冷喷涂制备氧化铝增强铜基耐磨导热导电涂层的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n(1)将基材依次进行喷砂、超声清洗、无水乙醇擦试和预热处理；/n(2)将氧化铝与铜粉机械混合，再进行喷涂前的烘干处理，之后装入送粉器；/n(3)将经过表面预处理的基材水平固定在工作台上；/n(4)在低压冷喷涂设备控制面板设置好冷喷涂参数，包括载气种类、载气压强、载气预热温度和送粉速率；/n所述低压冷喷涂的载气种类为氮气，载气压强为0.6～0.8MPa、载气预热温度250～500℃、送粉速率为7～35g/min；/n(5)在激光器控制面板中设置好激光功率；/n所述的激光器为光纤激光器或半导体...

【技术特征摘要】
1.一种激光辅助低压冷喷涂制备氧化铝增强铜基耐磨导热导电涂层的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将基材依次进行喷砂、超声清洗、无水乙醇擦试和预热处理；
(2)将氧化铝与铜粉机械混合，再进行喷涂前的烘干处理，之后装入送粉器；
(3)将经过表面预处理的基材水平固定在工作台上；
(4)在低压冷喷涂设备控制面板设置好冷喷涂参数，包括载气种类、载气压强、载气预热温度和送粉速率；
所述低压冷喷涂的载气种类为氮气，载气压强为0.6～0.8MPa、载气预热温度250～500℃、送粉速率为7～35g/min；
(5)在激光器控制面板中设置好激光功率；
所述的激光器为光纤激光器或半导体激光器，激光功率范围为300～800W；
(6)将低压冷喷涂喷枪与激光头装配在机械手臂夹具上，调整低压冷喷涂喷枪与激光头角度，校正低压冷喷涂粉斑与激光光斑的相对位置，调整激光焦点位置，使得喷涂粉斑与激光光斑重合并照射至基材上，通过控制机械手臂调整喷涂距离和扫描速度，同时规划喷涂扫描路径；
所述喷涂距离为15～30mm，喷涂粉斑直径为6mm，激光头与低压冷喷涂喷枪通过专用夹具固定在一起，保持低压冷喷涂喷枪垂直于工件表面，使激光头与喷枪法线方向成10～45°夹角，并调节激光器焦距使激光光斑与粉斑区域重合，扫描速度...

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