【技术实现步骤摘要】
本专利技术设计一种激光镍基网状组织涂层的方法，属于激光加工与材料合成。
技术介绍
1、金属基复合材料常常通过直接添加或者原位生成增强相提高材料的机械强度。然而，均匀分布的颗粒或纤维在提高材料强度的同时也会造成塑性的损失，这就是常说的“香蕉曲线”。为了克服这种强度-塑性的倒置关系，越来越多的研究人员采用更精细化的构型策略构筑复合材料，且研究证明构筑网状分布的增强相比均匀分布具有更优异的延展性，即增强相异质结构。
2、与传统的均质材料相比，增强相异质结构还具有异质变形诱导强化效应（hdi），即通过构建具有机械不相容性的软硬区，利用区间塑性变形能力的差异导致的硬化效应，诱导产生软相的背应力强化和硬相晶的前应力软化，共同作用激活多系滑移系以协调塑性变形。对于网状分布的增强相，其通过抑制晶界滑动、阻碍位错提高界面强度，且网状组织对裂纹的偏转作用和被网包裹的基体对应变的承受作用共同提升材料的韧性。
3、采用低能球磨后进行固相烧结是当下最常用的制备网状增强相的方法，通过低能球磨后进行火花等离子烧结在ti-6al-4v中直接添加石墨烯制备出了网状石墨烯结构，较短的烧结时间可以有效避免添加相的反应。原位反应制备的增强相与基体有更好的结合，使材料获得更优异的强度与抑制裂纹萌生的能力，通过球磨使细小的增强相包裹在基体颗粒周围构成核壳结构，在热压烧结下发生原位反应形成网状结构，对石墨烯/硼/钛混合后进行热压烧结制备出网状分布的tic/tibw结构，使材料的屈服强度和极限抗拉强度分别提升到1.86 gpa和2.18 gpa；通过低
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种激光镍基网状组织涂层的方法，采用激光熔覆技术结合原位合成手段，通过对原位反应的选择（wc+ti=w2c+tic），将增强相w2c和tic的生成过程与液相ni凝固过程分离，使熔池中只在高温下（>1200°c）生成增强相，然后发生液相凝固，液相凝固将增强相排到晶界的机制和增强相对凝固边界的阻碍作用共同导致网状结构的形成。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种激光镍基网状组织涂层的方法，步骤如下：
4、（1）原料粉末的配制：包括溶剂粉末和反应粉末，溶剂粉末为金属ni粉，反应粉末由金属ti粉末和niwc40粉末组成；
5、（2）金属基板的预处理：选用钢基板，进行表面处理，得到光滑洁净的金属基板，用试样袋封装，避免表面氧化；
6、（3）将步骤（1）中准备的原料粉末通过无水乙醇捣成糊状预制在步骤（2）的基板上，静置至无水乙醇挥发后将基板放入预热装置中预热；
7、（4）将步骤（3）预热好的试样置于激光头下的工作台上，设置激光光斑大小为10*2mm2，功率为2000 w～2600 w，扫描速度为2～5 mm/s，在熔池中发生原位合成反应生成w2c和tic增强相，随后熔池冷却，液相凝固将增强相排到边界处形成网状；
8、（5）激光加工结束后，将样品空冷至室温。
9、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤（1）原料粉末的制备方法为：步骤（1）中反应粉末中ti与niwc40中wc相的摩尔比为ti：wc=1：2，反应粉末质量占原料粉末质量的10～18 wt%。
10、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤（1）的金属ni粉的平均粒度为44～100 μm，纯度为99.9 %；金属ti粉的平均粒度小于154 μm，纯度为99.5%，niwc40粉的平均粒度为15～53 μm，纯度为99.9%。
11、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤（1）中准确称量原料粉末，并将各粉末放入v型混粉机中以15 r/min转速混粉4 h，然后放入烘干箱中在120°c下干燥30 min，去除粉末中的水分。
12、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤（2）选用尺寸为50×15×5 mm3的q235钢为基板，首先使用角磨机打磨q235钢表面，去除表面的污渍、氧化表层等，然后使用清水冲洗基板表面残留颗粒残渣防止杂质的引入，然后使用无水乙醇冲洗基板，通过蒸发作用快速干燥表面。
13、本专利技术技术方案的进一步改进在于：所述步骤（3）的预制粉末层厚度为1.2 mm，在预热装置中、氩气气氛下升温至750°c。
14、由于采用了上述技术方案，本专利技术取得的技术效果如下：
15、本专利技术原位合成反应的原料粉末种类少，反应过程简单高效，并且可以根据需要制备不同含量的混合粉末。本专利技术制备的w2c和tic增强相围绕晶粒呈网状分布，结构完整、无缺陷，直径在500 nm左右；通过调整反应粉末含量可以控制边界处w2c和tic的含量和网的大小，或者控制激光加工参数可以控制w2c和tic增强相的大小，且原位合成的w2c和tic增强相与金属基体结合牢固，不易脱落。
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1.一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于：所述步骤（1）原料粉末的制备方法为：步骤（1）中反应粉末中Ti与NiWC40中WC相的摩尔比为Ti：WC=1：2，反应粉末质量占原料粉末质量的10～18 wt%。
3.根据权利要求2所述的一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于：所述步骤（1）的金属Ni粉的平均粒度为44～100 μm，纯度为99.9 %；金属Ti粉的平均粒度小于154 μm，纯度为99.5 %，NiWC40粉的平均粒度为15～53 μm，纯度为99.9 %。
4.根据权利要求2所述的一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于：步骤（1）中准确称量原料粉末，并将各粉末放入V型混粉机中以15 r/min转速混粉4 h，然后放入烘干箱中在120°C下干燥30 min，去除粉末中的水分。
5.根据权利要求1所述的一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于：所述步骤（2）中表面处理步骤为：选用尺寸为50×15×5 mm3的Q235钢为基板，首先使用
6.根据权利要求1所述的一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于：所述步骤（3）的预制粉末层厚度为1.2 mm，在预热装置中、氩气气氛下升温至750°C。
...【技术特征摘要】
1.一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于：所述步骤（1）原料粉末的制备方法为：步骤（1）中反应粉末中ti与niwc40中wc相的摩尔比为ti：wc=1：2，反应粉末质量占原料粉末质量的10～18 wt%。
3.根据权利要求2所述的一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于：所述步骤（1）的金属ni粉的平均粒度为44～100 μm，纯度为99.9 %；金属ti粉的平均粒度小于154 μm，纯度为99.5 %，niwc40粉的平均粒度为15～53 μm，纯度为99.9 %。
4.根据权利要求2所述的一种激光镍基网状组织涂层的方法，其特征在于：...
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