锆合金表面制备镍基耐热耐磨涂层的激光熔覆方法

摘要

本发明公开了一种锆合金表面制备镍基耐热耐磨涂层的激光熔覆方法，包括将待激光熔覆的锆合金基体表面打磨洗净的步骤；将镍基合金粉末与有机粘结剂充分混合，并调和成均匀膏状，预先均匀涂覆在待熔覆的锆合金基体表面的步骤；在进行激光熔覆前，先预通氩气的步骤；采用激光束对锆合金基体表面预置粉末区域进行单道辐射扫描熔覆的步骤，工艺参数：激光功率为2.0kW～3.8kW，束斑直径为5mm，扫描速度3mm/s～5mm/s，保护气体流量为8L/min～15L/min；所述激光熔覆过程连续进行，稀释率不大于10%。本发明采用激光原位熔覆工艺在锆合金表面原位制备了镍基耐热耐磨涂层，操作过程简便易行，无噪音环保无污染，能降低能耗和生产成本，耐磨涂层性能优异，能够满足使用要求。

主权项

锆合金表面制备镍基耐热耐磨涂层的激光熔覆方法，其特征是，包括以下步骤：（1）将待激光熔覆的锆合金基体表面打磨，去除氧化皮和油污，将打磨后的基体表面清洗干净；（2）将镍基合金粉末与有机粘结剂充分混合，并调和成均匀膏状，预先均匀涂覆在待熔覆的锆合金基体表面，预置层厚度为1mm，置于真空中烘干24h备用；（3）在进行激光熔覆前，先预通氩气，保证锆合金基体表面形成良好的气体保护气氛；（4）采用激光束对锆合金基体表面预置粉末区域进行单道辐射扫描熔覆，采用纯氩气作保护气体；工艺参数如下：激光功率为2.0kW～3.8kW，束斑直径为5mm，扫描速度3mm/s～5mm/s，保护气体流量为8L/min～15L/min；所述激光熔覆过程连续进行，稀释率不大于10%；所述待熔覆的锆合金基体，其化学成分以质量百分比为：Zr+Hf≥99.2%,Hf≤4.5%,Fe+Cr≤0.2%,C≤0.050%,N≤0.025%，H≤0.005%，O≤0.16%；退火状态下待熔覆锆合金的力学性能为：抗拉强度R_m≥380MPa，屈服强度R_p0.2≥205MPa，伸长率A₅₀≥16%；所述镍基合金粉末为，粒度100目至200目的Ni‑Cr‑Si‑B系Ni60自熔合金粉末，其化学成分以质量百分比为：C0.5%～1.1%，Si3.5%～5.5%，B3.0%～4.5%，Cr15%～20%，Fe≤17%，O≤0.08%，Ni余量。