【技术实现步骤摘要】
一种铜材料表面高硬导电覆层的激光增材制造方法
[0001]本专利技术具体涉及一种在铜及铜合金表面高速激光熔覆TiB2基覆层的方法。
技术介绍
[0002]铜及铜合金具有高导电性和高导热性，因而被广泛应用于机械制造、电气电子、航空航天、海洋工业、汽车工业和军事工业等，是国民经济和科技发展的重要基础材料，但是铜的硬度低、耐磨性较差、软化温度低、不耐电弧烧蚀等问题突出，很大程度影响了其应用范围，制约了铜及铜合金在结晶器、引线框架、电磁导轨、电触头等领域的发展。
[0003]TiB2涂层具有高硬度且其抗压强度可与WC涂层的相媲美，而且即使当温度高于1200 ℃后，其硬度及抗压强度仍然很高。由于具有优良的导电、导热性，且不与铝液发生反应等特点，可用作铝电解槽的阴极或阴极涂层，并可制备大电流电极、导轨、电枢等。此外，TiB2涂层具有良好的导电性能和稳定的化学性能，可用来制备活泼金属的防杂质扩散层。因此TiB2往往作为晶粒细化及颗粒强化添加剂，掺入铝基、铜基钛铝合金以及铁基材料中，能极大程度上改善材质的机械力学及理化特性。这种晶粒...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铜材料表面高硬导电覆层的激光增材制造方法，其中所述铜材料为铜或铜合金，其特征在于：所述高硬导电覆层为Cu/Fe/TiB2复合覆层，所述激光增材制造方法采用激光熔覆装置、通过高速激光熔覆法，在所述铜材料表面制得所述Cu/Fe/TiB2复合覆层，包括如下制备步骤：1)去除铜材料基体表面氧化层；并清洁铜材料表面；2)固定铜材料于激光熔覆装置的激光熔覆位；预热铜材料；3)在激光熔覆装置的粉筒中装入铁粉，将铁粉流送到铜材料表面，同时启动激光同步熔化铁粉和铜材料表面，在铜材料表面熔覆得到高稀释率的Fe基覆层；其中激光采用0.8
‑
1mm的正离焦；且激光的功率在熔覆最初的10s内采用3200W功率、之后按照20W/s的速率持续降低功率、直到功率为2700W，保持该功率至Fe基覆层熔覆步骤结束；4)加热已经熔覆Fe基覆层的铜材料，预热；5) 在粉筒中装入TiB2粉，通过超声波振动送粉将TiB2粉流送到Fe基覆层表面，同时启动激光同步熔化TiB2粉和Fe基覆层表面，在Fe基覆层表面熔覆得到TiB2基覆层;其中激光采用负离焦0.5
‑
0.8 mm，即激光聚焦在待熔覆面正下方的0.5
‑
0.8 mm位置;其中所用激光功率在熔覆最初的10s内采用2100W功率，之后按照10W/s的速率持续降低功率，直到功率为1500W，保持该功率至本步骤熔覆结束；6)激光熔覆完成后，在300
±
10℃保温不少于2小时后自然冷却。2.根据权利要求1所述的一种铜材料表面高硬导电覆层的激光增材制造方法，其特征在于：步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：麻自超，楼瀚予，沈漪杰，高铭余，李顺超，薛一正，徐浩程，王宏涛，方攸同，刘嘉斌，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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