CN100491593C - 一种激光熔覆铝合金表面强化方法 - Google Patents

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CN100491593C CN 200710056687 CN200710056687A CN100491593C CN 100491593 C CN100491593 C CN 100491593C CN 200710056687 CN200710056687 CN 200710056687 CN 200710056687 A CN200710056687 A CN 200710056687A CN 100491593 C CN100491593 C CN 100491593C
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孙荣禄
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雷贻文
牛伟
王云山
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Abstract

本发明涉及一种激光熔覆铝合金表面强化方法,它包括:1.铝合金基材表面前处理:2.激光熔覆材料配制;配方是体积比为1∶(4~2)的Al-Si合金粉末和SiC陶瓷粉末;Al-Si合金的Si含量为10~15(wt%),粒度为-140~+325;SiC粒度为-200;3.熔覆准备:将混均的熔覆材料用水玻璃调成糊状,涂覆在铝合金基材表面,厚度为0.8~1.2mm,并烘干,温度为100~150℃,时间为0.5~2h;4.激光熔覆工艺:采用激光波长为10.6μm的横流CO2激光器照射铝合金基材表面上的涂层,激光输出功率P=3~4kW,光束扫描速度V=2~5mm/s,光斑尺寸D=1~4mm;在激光熔覆过程中采用高纯氩气对熔池进行保护,氩气的流量为20~30L/min。本发明方法加工后可在铝合金基材上获得表面质量良好、内部无气孔、无裂纹、高硬度和高耐磨性能的强化涂层。

Description

一种激光熔覆铝合金表面强化方法
技术领域
本发明涉及一种激光金属表面加工技术,具体为一种利用高能密度激光
束熔覆SiC颗粒增强的Al-Si复合涂层的激光熔覆铝合金表面强化方法,国 际专利主分类号拟为Int. CI C23C 8/00 (2006.01)。
背景技术
目前,在激光熔覆铝合金表面强化技术中,熔覆材料主要是采用Ni基、 Co基、Cu基、Fe基合金或Al203、 TiC、 WC等陶瓷材料。例如,R. Volz (参见 Volz R. 激光材料加工,ICALEO' 92, 美国佛罗里 达,1992. 10.25-29, 1992:251-259. Volz R. ICALEO, 92 Laser Materials Processing, Florida USA, 25-29 Oct, 1992:251-259;Volz R.激光处理材 料,[欧洲会议论文],1992:399-404. Volz R. Laser Treat Mater, [Pap. Eur. Conf.], 1992:399-404)将几种Ni基合金粉熔覆于铝合金表面,获得了不同 硬度的熔覆层,用72.9Ni-15.5Cr-3. IB-4.3Si-0.7C (wt%,下同)的合金粉 熔覆于VeralSil8CuNiMg上,熔覆层的硬度在700~1000HV。.2之间;用 84.皿-2. 8Fe-7. 7Cr_l, 6B-3. 5Si-0. 3C的合金粉熔覆于VeralSilOMg上,熔 覆层硬度在750〜1100HV。,2之间;用76Ni-8Fe-16Cr的合金粉熔覆于Silumin Beta (9.5Si-0.4Mg,其余为A1)上,熔覆层的硬度在450HV。.2左右;R.Volz 还对Co基合金粉熔覆于铝合金上进行了研究,用Co基的Stellite弁l粉
(53.3Co- 31Cr-1.2Si-2.5C-12W)熔覆于Veral Sil0Mg上,表面及距表面 0.75mm处的硬度最高,约880HV。.2 ; 用Co基的 18C粉
(40Co-26. 8Ni-18Cr-2. 5Fe-3. 0B-3. 5Si_0. 2C—6Mo)熔覆于Silumin Beta上, 其表面硬度在450-650HV。,2之间。而Y.Liu的研究表明(参见Liu Y, Koch J, Mazumder J等人.冶金与材料加工B, 1994: 25B(6) :425-434. LiuY, Koch丄 Mazumder J et al. Metallurgical and Materials Transactions B, 1994; 25B(6) :425-434),直接将Ni基合金熔覆于铝合金上,由于界面形成了 Al3Ni,Al:iNi2, AlNi和Ni3Al等金属间化合物脆性相,导致界面产生裂纹,难以形成 好的熔覆层。Y.Liu (参见Liu Y, Mazumder J, Shibata K. 92年LAMP会议 录,长冈,6月份,1992:813-817. Liu Y, Mazumder J, ShibataK. Proceedings of LAMP, 92, Nagaoka, June, 1992 ;813—817; Liu Y, Mazumder J, Shibata K.金属材料处理A, 1994:25A:37-46.Liu Y, Mazumder J, ShibataK. Metall Mater Trans A, 1994; 25A:37—46 ;LiuY, Mazumder J, Shibata K.冶金与禾才 料学报 B,1994;25B(10):749-759.LiuY, Mazumder 丄 Shibata K. Metallurgical and Materials Transactions B, 1994;25B(10):749-759) 对Cu基粉熔覆于M333铝合金作了一些研究,所用的Cu粉的成分为 82. 742Cu-2. 19Fe-5. 27Ni-9. 79A1-0. 00800,获得了厚度在1. 2~2, 5mm之间, 硬度为335HV (5kg)的熔覆层,在稀释度较小时,界面的宽度为50~100^m, 得到了冶金结合、无裂纹的界面;而在较大稀释度时,由于界面产生大面积 Y,和e相,导致界面开裂。Li Y X (参见Li Y X, Steen WM. 1992年国际激光 与光电子会议,中国北京,1992. 10. 16-18, 1992:602-608. Li Y X, Steen W M. 1992 International Conference on Lasers and Optoeletronies, Beijing, China, 16-18 Oct, 1992:602-608)对Stellite弁6粉熔覆于铝合金上进行 了研究,结果表明,Stellite井6熔覆于AlCu4SiMg (H15)上是很困难的, 难以形成冶金界面,易开裂,基体预热温度低于30(TC时根本熔覆不上去,只 有加热到40(TC以上才可行,但此温度下基体的变形较大。R.Volz (参见文献 同前)用Fe基的41C粉(67. 4Fe-12Ni-17Cr-lSi-0. 1C- 2. 5Mo)熔覆于Veral SilOMg上,得到的熔覆层的硬度在400肌。.2左右。胡木林(参见胡木林,潘邻, 谢长生.材料保护,2005, 38(5" 51-53)以Fe粉为熔覆材料在Al合金表面 进行激光熔覆试验,获得低稀释率、无裂纹的铁基熔覆层,在熔覆层/基材结 合面处,Fe和Al反应生成的短棒状Fe-Al金属间化合物镶嵌在铝合金基体中, 反应过程中释放的反应热使得熔覆层与基材结合面处形成锯齿状形貌。李言 祥(参见李言祥.表面技术,1996, 25(3) :35-37)采用等离子喷涂后激光重 熔的方法,对铝合金表面熔覆Al203陶瓷的工艺进行了研究,结果表明,激光 重熔可以显著改善等离子喷涂层的组织结构,使涂层表面更光洁,内部更致 密,且涂层为重熔层、烧结层、残余层和打底层组成的多层结构。Kadolkar (参见Kadolkar P.表面应用科学,2002, 199:222-233. Kadolkar P. AppliedSurface Science, 2002,199:222-233)以90%TiC+10%Si为熔覆材料在2024 基板上进行激光熔覆试验,结果表明,较低的扫描速度得到均匀的冶金结合, 熔覆层显微硬度是基板的3倍。Chong (参见Chong P H.表面涂层技 术,2001, 145:51-59. Chong P H. Surface and Coatings Technology, 2001, 145:51-59)在AA6061表面熔覆不同比例的Mo-WC,熔覆层存在Al22Mo5, Al5Mo和Al,7Mo4等金属间化合物,有大量未熔WC颗粒,随着WC含量的增加, 表面平均显微硬度提高,耐磨性能显著提高,100%WC的耐磨性能最好,但其 中有裂纹存在。
尽管近年来许多研究者对铝合金表面激光熔覆表面强化技术进行了大量 的研究,但铝合金激光熔覆表面强化技术成功应用于工业中的例子却很少。 其因在于:
1、 基材损害。铝合金的熔点低,在其表面熔覆高熔点的Ni基、Co基、 Cu基、Fe基合金或陶瓷材料,容易造成铝合金基材的过量熔化,导致基材對 塌;
2、 熔覆层开裂。铝合金的热膨胀系数与Ni基、Co基、Cu基、Fe基合金 及陶瓷材料相差较大,在加热和冷却过程中,熔覆层与基材之间的热胀冷縮 不一致,使熔覆层与基材之间形成较大的热应力,导致熔覆层开裂。
3、 熔覆层剥落。铝的负电性很强,与Ni、 Co、 Cu、 Fe等元素形成硬而 脆的金属间化合物,金属间化合物虽然提高了熔覆层的硬度,但同时使熔覆 层与基材结合界面脆性增加,导致熔覆层剥落。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明拟解决的技术问题是:设计一种激光熔覆 铝合金表面强化方法,它可控制铝合金基材的加热温度,防止其过量熔化和 塌陷;减轻熔覆层中的热应力,减少或消除激光熔覆层中的裂纹;防止激光 熔覆层与基材界面间形成金属间化合物,降低结合面脆性,并可实现工业化 应用。
本发明解决所述技术问题的技术方案是:设计一种激光熔覆铝合金表面 强化方法,它包括以下步骤:
1.铝合金基材表面前处理:先采用金相砂纸对待熔覆表面进行打磨,然后浸入5〜10%氢氧化钠水溶液中2〜5分钟,取出后用清水洗净;所述的铝合 金基材为ZL102、 Z固、LY12中的一种;
2. 激光熔覆材料配制:熔覆材料配方是由体积比为1: (4〜2)的Al-Si 合金粉末和SiC陶瓷粉末构成,采用滚筒式混粉器中混粉,混粉时间为8-12h 至均匀;所述Al-Si合金的Si含量为10〜15 (wt%),粒度为-140~+325;所 述SiC粒度为-200;
3. 熔覆准备:将混均的熔覆材料用水玻璃调成糊状,涂覆在所述的铝合 金基材表面,涂覆层的厚度为0.8〜1.2mm,并置于氩气炉中烘干,烘干温度为 100~150°C,烘干时间为0.5〜2h;
4. 激光熔覆工艺:采用激光波长为10. 的横流C02激光器照射所述铝 合金基材表面上的涂层,激光熔覆工艺参数为:激光输出功率P-3〜4kW,光束 扫描速度V-2〜5mm/s,光斑尺寸D=l~4mm;在激光熔覆过程中采用高纯氩气对 熔池进行保护,氩气的流量为20~30L/min。
与现有技术相比,本发明的激光熔覆铝合金表面强化方法采用低熔点的 Al-Si合金作涂层的基体材料,无需过高的加热温度,因此可防止铝合金基材 过量熔化和塌陷;由于涂层材料与基材的物理性能(热膨胀系数)相同或相 近,减轻了界面热应力,因而可减少或消除激光熔覆层中的裂纹;由于设计 的熔覆涂层材料与基材冶金相容性好,因此可防止激光熔覆层与基材界面间 形成金属间化合物,降低结合面脆性。本发明方法解决了所述的问题,为铝 合金表面激光熔覆强化技术的工业应用提供了技术支持和质量保证。
附图说明
图1为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述熔覆材料Al-Si合 金粉末形貌照片图;
图2为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述熔覆材料SiC陶瓷 粉末形貌照片图;
图3为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述单道激光熔覆层横 截面形貌照片图;
图4为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述单道激光熔覆层表 面形貌照片图;图5为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述多道搭接激光熔覆 层表面形貌照片图;
图6为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述激光熔覆层表层组 织照片图;
图7为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述激光熔覆层底层组 织照片图;
图8为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述激光熔覆层与基材 结合区组织照片图;
图9为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述激光熔覆层显微硬 度沿层深方向分布曲线图;
图10为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述激光熔覆层和铝合 金基材磨损失重量比较图;
图11为基材ZL102合金磨损表面形貌照片图;
图12为本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法所述激光熔覆层磨损表 面形貌照片图。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图进一步叙述本发明:
本发明一种激光熔覆铝合金表面强化方法(以下简称方法)基于以下设 计思想:
1、 在保证激光熔覆层与铝合金基材冶金结合的前提下,控制铝合金基材 的加热温度,以防止铝合金基材的过量熔化和塌陷;
2、 降低激光熔覆层与基材之间的热应力,减轻界面热应力,以减少或消 除激光熔覆层中的裂纹;
3、 防止激光熔覆层与铝合金基材界面间形成硬而脆的金属间化合物,以 降低激光熔覆层与基材结合面脆性。
解决所述技术问题,本发明从激光熔覆材料设计、铝合金基材表面预处 理和激光熔覆工艺优化等方面进行了创新设计: 1、激光熔覆材料的设计
激光熔覆材料的设计必须考虑以下几方面问题:(1) .应具有较高硬度和耐磨性能;
(2) .激光熔覆材料的熔点不宜过高,应与铝合金基材相接近,以利于控 制铝合金基材的熔化量;
(3) .熔覆材料的热膨胀系数、导热率应尽量与铝合金相接近,以免在熔 覆层中产生过大的残余应力,造成裂纹等缺陷;
(4) .熔覆材料与铝合金基材间应具用良好的冶金相容性。 根搌以上原则,本发明设计选用Al-Si合金和SiC陶瓷粉末为熔覆材料,
即在铝合金表面熔覆SiC粉末增强的Al-Si合金复合材料涂层。
2、 铝合金基材的前处理工艺
铝与氧的亲和力很大,常温下就能与空气中的氧结合成一层致密的A1203 薄膜,且该氧化膜层很难彻底去除,影响熔覆层以基材之间的结合。为此, 本发明方法采用机械方法和化学方法联合的去膜方法。
3、 激光熔覆工艺优化
(1) .在激光熔覆过程中加强对熔化金属的保护,以防止周围空气的侵
入;
(2) .调控激光功率、激光束扫描速度、光斑尺寸等激光工艺参数,分 析激光工艺参数对所述熔覆层宏、微观质量的影响,设计合理和最佳的工艺 参数。
本发明设计的激光熔覆铝合金表面强化方法,它具体包括以下步骤:
1. 铝合金基材表面前处理:先采用金相砂纸(实施例采用500—800号 砂纸)对待熔覆表面进行打磨,然后浸入5~10%氢氧化钠水溶液中2〜5分钟, 取出后用清水洗净;所述的铝合金基材为ZL102、 ZL104、 LY12中的一种。本 发明的进一步特征是,在铝合金基材表面前处理后,对去氧化膜处理的表面 进行硝酸钝化处理,以为防止其再次快速氧化。所述硝酸钝化处理工艺为现 有技术。
2. 激光熔覆材料配制:熔覆材料配方是由体积比为1: (4~2)的A1-Si 合金粉末(参见图l)和SiC陶瓷粉末(参见图2)构成,采用滚筒式混粉器 中混粉,混粉时间为S〜^h,直至混粉均匀;所述的A1-Si合金的Si含量为 10〜15 (wt%),粒度为-140~+325;所述的SiC粒度为-200;
3. 熔覆准备:将混均的熔覆材料用水玻璃调成糊状,涂覆在所述的铝合金基材表面,涂覆层的厚度为0. 8~1. 2mm,并置于氩气炉中烘干,烘干温度为 100〜150。C,烘干时间为0.5〜2h;
4.激光熔覆工艺:采用激光波长为10. 6|iim的横流C02激光器照射所述铝 合金基材表面上的涂层,激光熔覆工艺参数为:激光输出功率P-3〜4kW,光束 扫描速度V二2〜5mm/s,光斑尺寸D二l〜4mm;在激光熔覆过程中采用高纯氩气对 熔池进行保护,氩气的流量为20~30L/min。
激光熔覆工艺实施例采用的激光器为TJ-HL-T5000型高功率横流C02激光 器,其主要技术性能指标如下:
激光波长:10.6^m
模式:多模或低阶模
光束发散角:多模幼mrad,低阶模《3mrad 光斑直径(瑞利面处):多模(j^32mm,低阶模(^22mm 额定功率:多模5kW,低阶模2.5kW 输出功率不稳定:23%。
为防止裂纹的产生,本发明方法的进一步特征是在激光熔覆工艺之前, 将所述带有涂层的铝合金基材预热到120—160°C。
本发明方法由于激光熔覆材料采用Al-Si合金,与基材为同种金属,这 就保证了激光熔覆材料与铝合金基材在熔点、热膨胀系数、导热率等物理性 能方面的一致性和良好的冶金相容性,从而使铝合金基材的熔化量易于控制、 降低了激光熔覆层与铝合金基材之间的热应力、避免了在熔覆层与基材结合 界面处形成硬而脆的金属间化合物,同时由于SiC硬质陶瓷颗粒的增强作用, 使熔覆层具有高硬度和高耐磨的性能。通过采用机械方法和化学方法联合的 去膜方法和表面钝化处理,彻底清除了基材表面的氧化膜,消除了氧化膜的 有害作用。通过对激光熔池的保护和激光熔覆工艺参数优化,防止了熔化金 属的氧化及气孔等缺陷的形成,进而可在铝合金表面获得成型良好、无气孔 和裂纹、结合牢固的熔覆层。
本发明方法加工后的熔覆层的形貌可参见图3、图4和图5。对其微观组
织研究分析表明:激光熔覆层的表层呈过共晶组织形态,由针状的初晶Si、 a-Al+Si共晶和少量的SiC颗粒组成(参见图6);激光熔覆层的底层呈亚共 晶组织形态,由a-Al树枝晶,a-AltSi共晶和SiC颗粒组成(参见图7)。激光熔覆层与铝合金基材结合区的组织为定向生长的树枝晶,且与铝合金基材 呈联生结晶特征,使熔覆层与铝合金基材之间形成了良好的冶金结合(结合
区的组织形貌如图8所示)。
本发明所述的激光熔覆层的硬度在220~280HV之间,铝合金基材的硬度 在90〜110HV之间,前者约为后者的2〜3倍(参见图9所示的显微硬度沿层深 方向分布曲线),充分显示了本发明方法对铝合金表面硬度的强化效果。
本发明所述的激光熔覆层的耐磨性能如下:将多道搭接的激光熔覆试样 用线切割机切成(j)9mraxl5mm的圆柱,与GCrl5钢组成摩擦副进行磨损试验。摩 擦工作参数为:法向载荷IO N,滑动速度0.8 m/s,滑动距离为300m。磨损 试验结果如图10所示,可见,在相同磨损条件下SiC-Al激光熔覆层的磨损 失重量为7. 81mg, ZL102合金的磨损失重量为28. 85mg,前者约为后者的27%。 图11和图12分别为ZL102合金和SiC-Al激光熔覆层的磨损表面形貌图。由 图可见,ZL102合金磨损表面磨痕深而宽,且平直、连续,呈现明显的犁削特 征,而SiC-Al激光熔覆层由于硬度较高,磨损表面磨痕细而浅,呈现擦伤特 征,也充分显示了本发明方法对铝合金表面耐磨性的强化效果。
本发明未述及之处适用于现有技术。
下面给出本发明方法的具体实施例,但本发明不受实施例的限制。 实施例1
1. 铝合金基材表面前处理,工艺为:首先采用500ft金相砂纸对待熔覆表 面进行打磨,然后浸入10%氢氧化钠水溶液中2分钟,取出后用清水洗净;铝 合金基材为ZL102合金。
2. 激光熔覆材料配制:激光熔覆材料采用A1-Si合金粉末和SiC陶瓷粉 末,A1-Si合金的成分为:Si含量10-15 (wt%),粒度为:-140~+325。 SiC 粒度为:-200。按A1-Si合金与SiC的体积比为l:4配制熔覆材料,然后放 入滚筒式混粉器中混粉,混粉时间为8h;
3. 熔覆准备:将混均的熔覆材料用水玻璃调成糊状,涂覆在所述的铝合
金基材表面,涂覆层的厚度为0.8mm,置于氩气炉中烘干,烘干温度为IO(TC,
时间为lh;
4. 激光熔覆工艺:采用激光波长为10. 6网的横流C02激光器照射带有涂
层的铝合金基材表面,激光熔覆工艺参数为:激光输出功率P3kW,光束扫描速度V^2mm/s,光斑尺寸D=2mm,在激光熔覆过程中采用高纯氩气对熔池进行 保护,氩气的流量为20L/min。在此工艺下,可在铝合金基材上获得表面质量 良好、内部无气孔高硬度和高耐磨性能的强化涂层。 实施例2
1. 基材表面前处理,工艺为:首先采用500#金相砂纸对待熔覆表面进行 打磨,然后浸入5%氢氧化钠水溶液中5分钟,取出后用清水洗净;为防止再 次快速氧化,采用硝酸钝化工艺。所述的基材为ZL104合金。
2. 激光熔覆材料配制:激光熔覆材料采用A1-Si合金粉末和SiC陶瓷粉 末,Al-Si合金的成分为:Si含量10〜15,粒度为:-140-+325。 SiC粒度为: -200。按A1-Si合金与SiC的体积比为1:3配制熔覆材料,然后放入滚筒式 混粉器中混粉,混粉时间为10h;
3. 熔覆准备:将混均的熔覆材料用水玻璃调成糊状,涂覆在所述的铝合 金基材表面,涂覆层的厚度为l.Omm,置于氩气炉中烘干,烘干温度为120°C, 时间为O. 5h;
4. 激光熔覆工艺:激光熔覆前,先将所述带有涂层的铝合金基材预热到 120°C;采用激光波长为10. 6^m的横流C02激光器照射带有涂层的铝合金基材 表面,激光熔覆工艺参数为:激光输出功率P二3. 5kW,光束扫描速度^3mm/s, 光斑尺寸D3imn,在激光熔覆过程中采用高纯氩气对熔池进行保护,氩气的流 量为25L/miri。加工后在铝合金基材上可获得表面质量良好、内部无气孔高硬 度和高耐磨性能的强化涂层。
实施例3
1. 铝合金基材表面前处理,工艺为:首先采用800#金相砂纸对待熔覆表 面进行打磨,然后浸入10%氢氧化钠水溶液中2分钟,取出后用清水洗净;为 防止再次快速氧化,采用硝酸钝化。所述的基材为LY12合金。
2. 激光熔覆材料配制:激光熔覆材料采用A1-Si合金粉末和SiC陶瓷粉 末,A1-Si合金的成分为:Si含量10〜15,粒度为:-140-+325。 SiC粒度为: -200。按A1-Si合金与SiC的体积比为1:2配制熔覆材料,然后放入滚筒式 混粉器中混粉,混粉时间为10h;
3. 熔覆准备:将混均的熔覆材料用水玻璃调成糊状,涂覆在所述的基材 表面,涂覆层的厚度为1. 2mm,置于氩气炉中烘干,烘干温度为11(TC,时间为0. 8h;
4.激光熔覆工艺:激光熔覆前,先将所述带有涂层的铝合金基材预热到
160°C;采用激光波长为10. 6网的横流C02激光器照射带有涂层的铝合金基材 表面,激光熔覆工艺参数为:激光输出功率P二4kW,光束扫描速度V:5mm/s, 光斑尺寸D二2mm,在激光熔覆过程中采用高纯氩气对熔池进行保护,氩气的流 量为30L/min。加工后可在铝合金基材上获得表面质量良好、内部无气孔、高 硬度和高耐磨性能的强化涂层。

Claims (3)

1. 一种激光熔覆铝合金表面强化方法,它包括以下步骤:(1). 铝合金基材表面前处理:先采用金相砂纸对待熔覆表面进行打磨,然后浸入5~10%氢氧化钠水溶液中2~5分钟,取出后用清水洗净;所述的铝合金基材为ZL102、ZL104、LY12中的一种;(2). 激光熔覆材料配制:熔覆材料配方是由体积比为1:(4~2)的Al-Si合金粉末和SiC陶瓷粉末构成,采用滚筒式混粉器混粉,混粉时间为8~12h至均匀;所述Al-Si合金的Si含量为10~15(wt%),粒度为-140~+325;所述SiC粒度为-200;(3). 熔覆准备:将混均的熔覆材料用水玻璃调成糊状,涂覆在所述的铝合金基材表面,涂覆层的厚度为0.8~1.2mm,并置于氩气炉中烘干,烘干温度为100~150℃,烘干时间为0.5~2h;(4). 激光熔覆工艺:采用激光波长为10.6μm的横流CO2激光器照射所述铝合金基材表面上的涂层,激光熔覆工艺参数为:激光输出功率P=3~4kW,光束扫描速度V=2~5mm/s,光斑尺寸D=1~4mm;在激光熔覆过程中采用高纯氩气对熔池进行保护,氩气的流量为20~30L/min。
2. 根据权利要求1所述的激光熔覆铝合金表面强化方法,其特征在于 在铝合金基材表面前处理后,对去氧化膜处理的表面进行硝酸钝化处理。
3. 根据权利要求1或2所述的激光熔覆铝合金表面强化方法,其特征 在于在激光熔覆工艺之前,将所述带有涂层的铝合金基材预热到120 — 160 °C。
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