一种耐海水腐蚀的激光熔覆层制备方法及应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114959408A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210434395.0B22F9/08(2006.01)(22)申请日2021.11.14C23C24/10(2006.01)(62)分案原申请数据202111343874.32021.11.14(71)申请人中国长江三峡集团有限公司地址430010湖北省武汉市江岸区六合路1号(72)发明人高远邹祖冰(74)专利代理机构宜昌市三峡专利事务所42103专利代理师成钢(51)Int.Cl.C22C30/02(2006.01)C22C9/06(2006.01)B22F1/00(2022.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种耐海水腐蚀的激光熔覆层制备方法及应用(57)摘要本发明涉及一种耐海水腐蚀的激光熔覆层制备方法即应用，制备方法步骤：S1、将待熔覆工件的表面进行减薄处理；S2、利用激光熔覆设备，对待熔覆工件的表面进行熔覆处理，其中熔覆材料为合金粉末材料，熔覆材料的粉末粒度在200‑400目，通过气动送粉器对熔覆材料进行同步送粉，采用工件相对静止、激光头做相对运动及多道搭接的方式制备耐海水腐蚀的激光熔覆层；S3、在相同的待熔覆区域重复S2中的步骤0~3次，熔覆层总厚度为200‑4000μm；S4、对得到的激光熔覆层进行减薄并抛光，使其厚度尺寸符合要求。本发明采用含Ni、Al、W、Fe、Mn、Sb及Cu的原料制备合金粉末作为熔覆材料，能够与待防护工件实现冶金结合，大幅提高耐蚀寿命。CN114959408ACN114959408A权利要求书1/1页1.一种耐海水腐蚀的激光熔覆层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将待熔覆工件的表面进行减薄处理，并清洁表面；然后将其固定到激光熔覆设备工作台上；S2、利用激光熔覆设备，对待熔覆工件的表面进行熔覆处理，其中熔覆材料为合金粉末材料，熔覆材料的粉末粒度在200‑400目，通过气动送粉器对熔覆材料进行同步送粉，采用工件相对静止、激光头做相对运动及多道搭接的方式制备耐海水腐蚀的激光熔覆层；S3、在相同的待熔覆区域重复S2中的步骤0~3次，熔覆层总厚度为200‑4000μm；S4、对得到的激光熔覆层进行减薄并抛光，使其厚度尺寸符合要求。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：熔覆过程中功率为3‑4kW，激光束焦点光斑为1‑3mm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：熔覆过程中送粉器使用氮气进行送粉，送气量为10‑20L/min，送粉量为1‑4kg/h；熔覆过程中熔覆过程中使用氩气对熔池进行保护，送气量为10‑20L/min。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：熔覆过程中激光束与待熔覆工件的相对速度为5‑20cm/s，单次熔覆时，相邻两道熔覆层的搭接率为40‑60％，单层熔覆形成的熔覆层厚度在200‑1000μm。5.根据权利要求1~4任意一项所述的制备方法，其特征在于：合金粉末材料的原料具体为：Ni38‑45%，Al3‑6%，W4‑8%，Fe0.5‑1.5%，Mn0.5‑1.5%，Sb0.5‑1%，余量为Cu；该材料中其他杂质元素总量≤0.15%。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：Cu与Ni的总质量分数≥82%。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：合金粉末材料原料为Ni40‑45%，Al4‑4.5%，W4‑8%，Fe0.5‑1.5%，Mn0.5‑1.5%，Sb0.5‑1%，余量为Cu。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：合金粉末材料制备时，按比例称取原料粉末，将Cu加热熔化，然后加入Ni，待Cu和Ni完全融化后加入其他原料，制成得熔融的合金熔液；最后通过雾化制粉将熔融的合金熔液进行雾化制粉，即得合金粉末材料。9.根据权利要求1~5任意一项所述的制备方法，其特征在于：熔融的合金熔液在1100℃‑1300℃保温30‑60min；雾化制粉时，雾化介质为氮气，合金熔液流动速率为0.5kg/min‑1kg/min。10.权利要求1~9任意一项所述制备方法在对海上风电场钢管桩基础进行耐海水腐蚀防护处理中的应用。2CN114959408A说明书1/6页一种耐海水腐蚀的激光熔覆层制备方法及应用[0001]本发明是2021113438743专利申请的分案申请，其原始申请日为2021年11月14日，名称为合金粉末材料、其制备方法与在耐海水腐蚀的激光熔覆材料中的应用。技术领域[0002]本发明涉及腐蚀与磨损防护技术、表面工程技术、金属材料技术领域，具体为合金粉末材料及其制备方法与在耐海水腐蚀的激光熔覆材料中的应用，采用合金粉末进行激光熔覆，能够提高钢管桩基础耐海水腐蚀寿命。背景技术[0003]海上风电场