一种铝合金表面激光熔覆稀土氧化钇+铝+铁基合金复合涂层的工艺

摘要

本发明公开了一种铝合金表面激光熔覆稀土氧化钇+铝+铁基合金复合熔覆层的工艺，是在铝合金表面首先涂覆一层稀土氧化钇+铝+铁基自熔合金粉末层，然后利用激光束扫描该粉末层，使得该涂覆层发生熔融，并熔覆在铝合金表面，形成一层稀土氧化钇+铝+铁基自熔合金熔覆层。该熔覆层与基体材料之间为冶金结合，具有较强的结合力，较少的金属组织缺陷，并可较大幅度提高材料表面的结合力及硬度、耐磨、耐蚀、耐冲击、抗氧化性等性能。

主权项

一种铝合金表面激光熔覆稀土氧化钇+铝+铁基合金复合涂层的工艺，其特征是：包括如下步骤：（1）用铝合金作为基体材料，首先用细砂纸打磨预熔覆的基体材料表面，之后用丙酮清洗，使基体材料表面粗糙度Ra <2μm；然后用腐蚀液、净化液、清洗液依次清洗基体材料表面，再放入超声波仪器中清洗半小时以上；最后将清洗完的基体材料放入烘干箱，烘干半小时以上；（2）配置熔覆材料：该熔覆材料配比按重量份比计量，稀土氧化钇粉末、铝粉和Fe50复合合金粉末比例分别为2～6：10～30：88～64；将上述熔覆材料粉末充分混合，经球磨机研磨后加入酒精粘结剂，搅拌均匀成糊状，然后用刷子均匀涂覆在铝合金基体材料表面，并使涂覆层厚度为0.8～1.5 mm，经自然晾干后，再进行烘干处理；（3）把粘结了上述熔覆材料的铝合金基体材料装入自制的氩气保护反应容器内，并将该保护反应容器装在可作三维运动的数控加工机床的工作台上，随后向保护反应容器注入99.999%高纯度氩气，并持续一定时间，使之尽可能排除反应容器内的空气；（4）按照预定的激光熔覆工艺参数编制好数控程序，启动数控机床的工作程序，同时启动CO₂激光器对铝合金基体材料表面的熔覆层进行激光熔覆处理，让激光束按照预定的加工程序扫描铝合金基体材料表面上的熔覆层，使其多道扫描的搭接率达20%～30%；通过激光束的高温熔覆，使上述熔覆层材料与铝合金基体材料呈冶金结合；所述激光熔覆的工艺参数为：输出功率3～6kW，光斑直径4～10mm，扫描速度400～1000mm/min，在高纯Ar气＞99.99%的保护氛围中，气流量为10～30L·min^‑1。