利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110699682A(43)申请公布日2020.01.17(21)申请号201911018268.7C23C24/10(2006.01)(22)申请日2019.10.24(71)申请人中国科学院宁波材料技术与工程研究所地址315201浙江省宁波市镇海区庄市大道519号申请人中国科学院宁波工业技术研究院慈溪生物医学工程研究所(72)发明人陈秀勇田野黄晶张波涛所新坤刘奕李华(74)专利代理机构杭州天勤知识产权代理有限公司33224代理人刘诚午(51)Int.Cl.C23C24/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法(57)摘要本发明涉及耐空蚀涂层技术领域，公开了一种利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，包括如下步骤：(1)在基体上利用冷喷涂制备金属陶瓷复合涂层；(2)对步骤(1)的金属陶瓷复合涂层进行激光重熔处理。本发明采用冷喷涂与激光重熔复合工艺对材料表面进行处理，以冷喷涂技术在材料表面形成金属陶瓷复合涂层，之后利用激光重熔工艺对冷喷涂后的金属陶瓷表面进行处理。在激光的高密度能量下，金属陶瓷涂层表面重新熔化形成了新的结构，冷却后涂层组织性能得到增强，涂层抗空蚀性能得到极大提高，可广泛应用于螺旋桨、水轮机叶片等易受空蚀损伤的设备中，延长其服役时间。CN110699682ACN110699682A权利要求书1/1页1.一种利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，包括如下步骤：(1)在基体上利用冷喷涂制备金属陶瓷复合涂层；(2)对步骤(1)的金属陶瓷复合涂层进行激光重熔处理。2.根据权利要求1所述的利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，其特征在于，所述的基体为镍铝青铜、铝青铜、AISI316、0Cr13Ni5Mo、CrMnN不锈钢、Ni-Ti合金或20SiMn低合金钢。3.根据权利要求1所述的利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，其特征在于，所述的基体在冷喷涂之前进行预处理；所述的预处理包括：除锈、除油污和喷砂粗化中至少一种。4.根据权利要求3所述的利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，其特征在于，所述的喷砂粗化的工艺参数为：空气压力0.3～1.0MPa，喷砂时间10s～2min，喷砂用砂的粒径为40～200目。5.根据权利要求1所述的利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，其特征在于，所述的冷喷涂用的材料为金属粉末和陶瓷粉末的混合物；所述的冷喷涂用的材料按体积份数包括：25～80份金属粉末和10～70份陶瓷粉末。6.根据权利要求5所述的利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，其特征在于，所述的金属粉末为纯镍，粒径5～50μm；所述的陶瓷粉末为碳化钨粉末，粒径5～100μm。7.根据权利要求1所述的利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，其特征在于，所述的冷喷涂的参数设置：载气为高纯氮气或氩气，载气压力为0.4～6MPa，喷涂的材料在进入喷嘴前温度为350～750℃，基体和喷嘴出口的间隔距离为5～60mm，喷枪移动速度为15～50mm/s。8.根据权利要求1所述的利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，其特征在于，所述的激光重熔的参数设置：功率为200～3000w，光斑直径为0.3～3mm，光斑移动速度为100～500mm/min。9.根据权利要求5所述的利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法，其特征在于，当所述的冷喷涂用的材料按体积份数包括：30-60份金属粉末和30-70份陶瓷粉末时，所述的冷喷涂的参数设置：载气为高纯氮气或氩气，载气压力为0.4～6MPa，喷涂的材料在进入喷嘴前温度为500～750℃，基体和喷嘴出口间隔距离为5～20mm，喷枪移动速度为15～50mm/s；所述的激光重熔的参数设置：功率为300～1200w，光斑直径为0.5～1mm，光斑移动速度为150～300mm/min，保护气体压力：0.4～0.8MPa，流量为速度4～8L/min。2CN110699682A说明书1/4页利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法技术领域[0001]本发明涉及耐空蚀涂层技术领域，具体涉及一种利用冷喷涂与激光重熔复合工艺制备耐空蚀涂层的方法。背景技术[0002]空化剥蚀简称空蚀，又称气蚀，空蚀是指在高速多相流条件下，液体介质中局部压力变化致使空泡形成和溃灭，在高速液体中含有空泡，使磨损腐蚀十分严重，材料连续受到高压、高速微射流冲击作用而使得金属的表面产生了破坏。这样一来就会使得金属表面的保护膜发生一定的破坏，使得金属粒子发生一定的撕裂，表现在金属的表面就是金属的