一种提高不锈钢焊缝耐腐蚀性的方法和装置

摘要

本发明公开了一种提高不锈钢焊缝耐腐蚀性的方法及装置，首先制备一种纳米级金属腐蚀抑制剂颗粒，其次采用二氧化碳激光器将纳米级金属腐蚀抑制剂颗粒注入不锈钢焊缝中形成一层防腐蚀层，再用纳秒激光器对不锈钢焊缝表面进行冲击强化处理，从而在不锈钢焊缝区域形成一定深度的高幅残余压应力层。实施该方法的装置包括计算机控制系统，送粉器，氩气保护装置，二氧化碳激光器，全反光镜，透射镜，送粉喷嘴，不锈钢焊接件，夹紧装置，三轴数控工作台，柔性贴膜，纳秒激光器。本发明可以很大程度上降低不锈钢焊缝在腐蚀环境中的腐蚀敏感性，提高其使用寿命，适应于各种不锈钢焊缝耐腐蚀性的提高，也可以拓展到铝合金、钛合金等焊缝耐腐蚀性的提高。

主权项

一种提高不锈钢焊缝耐腐蚀性的方法，其特征在于步骤如下：步骤1，选取一块带有焊缝的不锈钢焊接件，对其进行预处理，并将预处理好的不锈钢焊接件固定在三轴数控工作台上；步骤2，将20‑50 nm金属腐蚀抑制剂颗粒放入送粉器内，调节送粉喷嘴相对于不锈钢焊缝表面法线的角度至30º，通过移动送粉喷嘴从而确定金属腐蚀抑制剂颗粒注入熔池的位置与连续激光照射在不锈钢焊缝上位置之间的距离为5‑10 mm；步骤3，用计算机控制系统控制二氧化碳激光器发出激光束直接照射不锈钢焊缝表面，在不锈钢焊缝表面形成温度1000‑1500℃熔池，间隔3秒后通过送粉喷嘴向熔池喷射金属腐蚀抑制剂颗粒，从而在不锈钢焊缝的表面形成一层致密性良好的防腐蚀层；步骤4，对形成的防腐蚀层进行抛光，使其表面光滑平稳，降低防腐蚀层的表面粗糙度，抛光后的防腐蚀层厚度大于0；步骤5，在抛光后带有防腐蚀层的不锈钢焊接件上贴有柔性贴膜，再根据不锈钢焊接件的厚度和材料特性设置脉冲激光参数：脉宽、重复频率、脉冲能量及光斑直径，从而实现对不锈钢焊缝以及整个热影响区域进行激光冲击强化；所述的金属腐蚀抑制剂颗粒为磷酸钾镁、磷酸钠镁和磷酸氢镁中任一种；所述金属腐蚀抑制剂颗粒直径大小为20‑50 nm。