一种具有预热与后热功能且高效的三光束激光熔覆无裂纹涂层的方法技术

本发明专利技术公开了一种具有预热与后热功能且高效的三光束激光熔覆无裂纹涂层的方法，首先，采用激光分束镜将Nd:YAG激光器发出的激光束分成两束激光，一束激光为预热激光束，用于对基材表面进行预热处理；另一束激光为后热激光束，用于对形成的涂层进行后热处理；然后，利用粉末喷嘴将合金粉末吹入CO2激光器发出的激光束经聚焦后作用在基材表面形成的熔池内，当CO2激光束运动移开后，熔融层快速凝固并结晶形成涂层；最后，采用后热激光束对形成的涂层进行后热处理。该方法的优点：（1）涂层的稀释率低且可调，与基材呈冶金结合，基材的热影响区小且无变形、开裂。（2）可以有效消除涂层内的残余内应力，改善组织，具有优异的耐磨、耐蚀、抗开裂与抗热震性能；（3）相对常规激光熔覆技术的加工效率最大可提高50倍，使加工成本大幅度降低，具有大规模工业化应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于激光加工

技术介绍
材料与周围环境交互作用后发生的断裂、磨损、腐蚀、氧化与烧损等，一般都是从材料表面开始，然后沿各个方向延伸与发展，它们所带来的破坏与损失已严重影响到生产与生活的安全稳定。因此，采用各种表面防护技术改善材料表面性能，延长其使用寿命，提高其运行的稳定性、安全性与可靠性，具有十分重要的意义。目前，常规的表面防护技术主要有热喷涂、堆焊、物理与化学气相沉积、激光熔覆等。其中，热喷涂具有操作灵活、设备简单、喷涂材料范围广等优点，但不足之处是涂层与基材呈机械结合，组织的致密性较差，使用过程中涂层易剥落。堆焊由于热源的输入功率较大，导致涂层的稀释率大，恶化涂层的性能，而且基材的热影响大，容易发生严重的翘曲变形。虽然物理与化学气相沉积都可以获得高硬度、高耐磨性涂层，但化学气相沉积的反应温度较高并对环境有污染以及对操作人员身体有损伤等问题；物理气相沉积加工条件要求高，需在真空中进行，导致气相沉积的效率低，加工成本高，很难应用于大型零部件的表面防护领域。激光熔覆技术是利用高能密度的激光束将熔覆材料与基材表面薄层同时熔化，当激光束扫描过后，熔融层快速凝固并结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周圣丰，戴晓琴，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：