镍基高温合金表面Ni-纳米TiN复合层电沉积—激光重熔强化工艺

摘要

本发明涉及镍基高温合金表面Ni-纳米TiN复合层电沉积—激光重熔强化工艺，其步骤为：(1)、配置镀液；镀液组分为氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸的水溶液等。(2)、制备电极；阳极与阴极面积比为1.5：1，两极间距30mm平行放置。(3)、复合电沉积；电源采用双向高频脉冲电源。(4)、激光重熔；采用固体脉冲激光加工器进行单道激光重熔，辅助施加的功率超声波、强磁场及高频脉冲电流参数同电沉积过程。本发明把电沉积Ni-纳米TiN复合层技术与激光熔覆技术有机结合起来，是一种物理、电化学复合加工新工艺，具有加工效率和质量高，应用面较宽的优点。可满足镍基合金零件在高速、高温、高冲击载荷、腐蚀工况下的使用要求。

主权项

镍基高温合金表面Ni‑纳米TiN复合层电沉积—激光重熔强化工艺，其特征在于，该工艺步骤如下：(1)配置镀液：镀液为氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸的水溶液，各组分质量百分比如下：其中，镀液的pH值＝4.2，温度T＝45℃，纳米TiN的粒径为20～30nm，纯度>99.9％，采用上述镀液配方配制镀液，然后将配置好的镀液放在45℃水浴加热的超声清洗槽中进行机械搅拌，搅拌速率200rpm、时间30min；(2)制备电极：电沉积过程中采用的阳极为电解镍板，其纯度>99.9％，阴极采用45#钢，阳极与阴极面积比为1.5：1，两极间距50mm平行放置；(3)复合电沉积：镍基高温合金零件经过常规除油、机械抛光处理后放置于带有水浴加热、超声波发生器、强磁场发生器的镀槽内，工艺条件为：超声功率为300W、频率为28KHz，外加平行磁场强度2T，脉冲电源为矩形波双向脉冲、峰值电流密度10～80A /dm²、正负向脉宽2～10ms、占空比10％～40％，正负脉冲导通时间比10：1，电沉积时间90～180min；(4)激光重熔过程：采用固体脉冲激光加工器，激光波长1064nm，最大输出功率700W，纯度大于99.9％的氩气作为保护气，气流速度5L/min，激光重熔过程中，采用负离焦进行激光重熔，离焦量为20mm，电流为120A，脉宽为10～18ms，频率为10～20Hz，扫描速率500mm/min，辅助施加的功率超声波、强磁场及高频脉冲电流参数同电沉积过程。