织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层制备装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层制备装置及制备方法。其中，一种织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层制备装置，包括工作台、液体冷却循环装置、气体冷却装置和同轴送粉激光头，液体冷却循环装置位于基体的下方，液体冷却循环装置内部设置有冷却液通道；气体冷却装置位于基体的上方，气体冷却装置包括冷却气体喷嘴和氩气瓶，冷却气体喷嘴和氩气瓶通过管道连接。本发明专利技术提供织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层制备装置及制备方法，通过熔覆基体和熔覆涂层表面同时冷却的方式，调控熔覆层中非晶/纳米晶生长位置，熔覆磨削后仍能保留大部分非晶/纳米晶复合相，能够大幅改善非晶/纳米晶复合涂层在极端苛刻工况下的摩擦性能。性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层制备装置及制备方法


[0001]本专利技术涉及金属基复合材料和陶瓷基复合材料
，尤其涉及一种织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层制备装置及制备方法。

技术介绍

[0002]激光具有快速加热、快速冷却的特点，能够在熔化层与基体间产生极高的温度梯度，通过激光熔覆可以在不同的基体表面制备非晶层。在激光熔覆非晶层的基础上，采用激光晶化的方式进行非晶涂层的晶化，进而制备非晶/纳米晶复合涂层是将非晶/纳米晶复合材料应用于较大工件的方式之一。目前非晶/纳米晶复合材料的制备主要采用非晶合金等温退火的方式。国内外有关激光晶化方式制备铁基非晶/纳米晶复合涂层的研究报道极少。
[0003]由于铁基非晶/纳米晶复合涂层激光熔覆过程中容易出现裂纹、气孔、夹杂等缺陷，通常采用调整熔覆覆材成分、基体预热的方式。但由于激光熔覆的工艺特点，在自然冷却条件下，熔覆层表面散热速度快，因此，在熔覆层顶端分布的非晶/纳米晶含量最高。而实际应用时，激光熔覆层需要经过磨削处理才能作为表面防护层应用，磨削处理会打磨掉熔覆层表面的一定的厚度，从而导致熔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层制备装置，其特征在于，包括工作台(4)、液体冷却循环装置、气体冷却装置和同轴送粉激光头(8)，所述液体冷却循环装置设置于工作台(4)上，基体(6)设置于液体冷却循环装置上，所述同轴送粉激光头(8)能够将涂层粉末喷涂在基体(6)上；所述液体冷却循环装置内部设置有冷却液通道，所述液体冷却循环装置和基体(6)的接触面积大于或等于基体(6)的下表面积；所述气体冷却装置位于基体(6)的上方，所述气体冷却装置用于对基体(6)表面的涂层进行冷却，所述气体冷却装置包括冷却气体喷嘴(5)和氩气瓶(10)，所述冷却气体喷嘴(5)和氩气瓶(10)通过管道连接，所述冷却气体喷嘴(5)喷出的气体朝向基体(6)的上表面。2.根据权利要求1所述的一种织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层制备装置，其特征在于，所述氩气瓶(10)和冷却气体喷嘴(5)之间设置有减压阀(11)，所述减压阀(11)能够调节冷却气体喷嘴(5)气体喷出的速率。3.根据权利要求1所述的一种织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层制备装置，其特征在于，所述液体冷却循环装置包括散热器(1)和低温恒温冷却循环水槽(9)，所述冷却液通道设置于散热器(1)内部，所述散热器(1)设置有冷却介质进口(3)和冷却介质出口(4)，所述冷却介质进口(3)和低温恒温冷却循环水槽(9)通过进水管连通，所述冷却介质出口(4)和低温恒温冷却循环水槽(9)通过出水管连通。4.一种采用权利要求1
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3任意一项制备装置制备织构化铁基非晶/纳米晶复合熔覆层方法，其特征在于，将液体冷却循环装置设置于工作台(4)上，将基体(6)置于液体冷却循环装置上，向液体冷却循环装置内通冷却液，采用冷却液对基体(6)进行降温，保持基体(6)温度为40
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60℃；由同轴送粉激光头(8)将涂层粉末喷涂在基体(6)的表面，采用激光熔覆工艺在基体(6)表面制备非晶/纳米晶复合熔覆层(7)，在所述基体(6)表面制备非...

【专利技术属性】
技术研发人员：于静，乔晨峰，张帅，刘征达，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：