CN110029344B - 一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于合金表面处理技术领域，特别涉及一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法。本发明提供了一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法，包括以下步骤：以0.8～2.2kW的激光功率，采取同轴送粉的方式向待强化7075铝合金表面注入铝‑铬混合粉末进行激光熔注，然后进行冷却。本发明中铝‑铬粉末与熔池中的Al熔液发生原位反应生成AlxCry金属间化合物，待冷却后，金属铬粒子及AlxCry金属间化合物被“冻结”在7075铝合金表层，形成Al‑Cr/Al复合材料层，由于Al‑Cr/Al复合材料层具有与基材结合好、不易开裂、硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性好等优点，使7075铝合金的表面以此得到强化。

Description

一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法
技术领域
本发明属于合金表面处理技术领域，特别涉及一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法。
背景技术
7075铝合金具有密度小、比强度高、耐蚀性好和成型性好等一系列优点，在航空、航天等领域都具有广泛的应用前景及不可替代的地位。但7075铝合金表面硬度低、耐磨性能较差，制约了其在齿轮、凸轮等轻载传动零部件制作中的应用，限制了航空器的轻量化设计使用。
对7075铝合金表面进行强化处理，可以有效提高7075铝合金表面硬度，改善7075铝合金表面耐磨性能。传统的7075铝合金表面增强技术包括在7075铝合金表面进行热处理、阳极氧化处理、表面镀层或镀膜等，如徐娜(7075铝合金表面强化方法研究[D].东北大学，2011)采用化学镀镍加气体渗氮的复合方法处理7075铝合金表面，其表面硬度大幅提高，但该工艺的生产周期较长，强化层的厚度有限；王妍洁(7075铝合金超声喷丸表面改性研究[D].山东大学，2017)采用超声喷丸技术对7075表面进行改性研究，其硬度增加了31.96％，但该技术不能精准选区强化，加工周期较长。
激光技术与传统技术相比，其加工周期短，冷却速度快，快速凝固时，容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相，如非稳相、非晶态等；能进行选区熔注，工艺过程易于实现自动化，因而得到本领域的广泛关注，如黄开金(AA7075铝合金表面激光熔覆Zr基复合涂层的组织与磨损行为[J].应用激光，2006(06):398-400+420)等采用了快速成形的激光熔覆技术，在7075铝合金表面熔覆了Zr-Cu-Ni-Al-TiC复合粉末，制备出Zr基复合涂层，耐磨性得到显著的提高，但7075铝合金基体与熔覆层易开裂限制了该技术的应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法，在确保7075铝合金表面硬度和耐磨性的前提下，显著改善7075铝合金基材与熔注层易开裂的问题，且具有良好的耐腐蚀性。
为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法，包括以下步骤：
以0.8～2.2kW的激光功率，采取同轴送粉的方式向待强化7075铝合金表面注入铝-铬混合粉末进行激光熔注，然后进行冷却。
优选的，所述铝-铬混合粉末包括铝粉和铬粉；所述铝粉和铬粉的粒径独立地为20～100μm；所述铝-铬混合粉末中，铝粉的质量分数为大于0且小于等于30％。
优选的，所述铝-铬混合粉末的制备方法为：将铝粉和铬粉混合后干燥，得到铝-铬混合粉末。
优选的，所述混合的方式为正反转间隔搅拌；所述正反转间隔搅拌的转速为60～120rpm，正反转搅拌的间隔时间为1～5min，正反转间隔搅拌的总时间为120～240min。
优选的，所述干燥的温度为40～60℃，时间为20～60min。
优选的，向所述待强化7075铝合金注入铝-铬混合粉末前还包括对所述待强化7075铝合金表面依次进行去除氧化层、清洗、干燥和喷砂处理。
优选的，所述激光熔注中激光的光斑直径为1～6mm，扫描速率为150～350mm/min。
优选的，所述激光熔注的搭接率为30～60％。
优选的，所述同轴送粉的送粉速率为5～30g/min。
优选的，所述同轴送粉的气氛为氩气气氛。
本发明提供了一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法，包括以下步骤：以0.8～2.2kW的激光功率，采取同轴送粉的方式向待强化7075铝合金表面注入铝-铬混合粉末进行激光熔注，然后进行冷却。本发明以铝-铬粉末为增强材料，采取同轴送粉的方式进行激光熔注，在0.8～2.2kW的激光功率条件下，铝-铬粉末与熔池中的Al熔液发生原位反应生成AlxCry金属间化合物，待冷却后，金属铬粒子及AlxCry金属间化合物被“冻结”在7075铝合金表层，形成Al-Cr/Al复合材料层，由于激光熔注的加热对象是基材，增强材料粉体是直接注入到基材熔池中，除少量粉体由于受到激光辐射熔化外，绝大部分注入粉体成分不发生改变，这间接使得熔注层和基材的化学成分呈平缓梯度过度，从而很好解决了激光熔覆技术基材与熔注层极易开裂的问题。由于Al-Cr/Al复合材料层具有与基材结合好、不易开裂、硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性好等优点，使7075铝合金的表面以此得到强化。由于传统激光熔覆的加热对象是添加粉体，激光熔覆材料附着在基材材料表面上，它们在物理性能上存在差异，熔覆层中产生很高的内应力，使得熔覆层容易开裂；本发明中采用激光熔注技术，加热对象是基材，基材表面熔化后，在特定激光功率下铝-铬混合粉末中的铬不会熔化，避免了增强颗粒的烧损、熔化以及其与金属熔体过度反应的问题，在激光熔注层中，增强颗粒与金属基材融为一体，在化学成分上与金属基材实现连续过渡，从而很好解决了激光熔覆技术基材与熔覆层极易开裂的问题。本发明创造性的采用含铬的铝-铬混合粉末和激光熔注技术强化7075铝合金表面，取得了优异的技术效果。
实施例测试结果表明，在使用本发明提供的激光熔注强化7075铝合金表面的方法条件下，激光熔注强化后的7075铝合金维氏硬度到达291.5HV，相比强化前的142HV提高了2.05倍；实验力为400N，转速为180r/min条件下激光熔注强化后的7075铝合金表面磨损率为0.293％，相比强化前的磨损率2.373％，磨损率降低，耐磨性提高了8.1倍；Al-Cr颗粒增强铝基复合材料层产生了Al86Cr14亚稳相等其它新相，与基材之间结合良好，无裂纹、孔隙等明显缺陷产生，其增强体含量形成了明显的梯度分布；失重法测试耐腐蚀性，激光熔注强化后的7075铝合金腐蚀失重为28.528g/m2，相比强化前的腐蚀失重51.921g/m2，耐腐蚀性提高了1.82倍。
附图说明
图1为本发明实施例1熔注层的宏观形貌图；
图2为本发明实施例1熔注层顶层的微观结构图；
图3为本发明实施例1熔注层中部的微观结构图；
图4为本发明实施例1熔注层与铝基材结合处的微观结构图；
图5为本发明实施例1熔注层的XRD图；
图6为本发明实施例1熔注层熔池深度方向的显微硬度分布图；
图7为本发明实施例1熔注层磨损形貌图；
图8为本发明实施例1熔注层的腐蚀形貌图；
图9为本发明实施例2熔注层熔池深度方向的显微硬度分布图；
图10为本发明实施例3熔注层顶层的微观结构图；
图11为本发明实施例4熔注层的腐蚀形貌图。
具体实施方式
本发明提供了一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法，包括以下步骤：
以0.8～2.2kW的激光功率，采取同轴送粉的方式向待强化7075铝合金表面注入铝-铬混合粉末进行激光熔注，然后进行冷却。
在本发明中，若无特殊说明，所有的组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。
在本发明中，所述铝-铬混合粉末的制备方法优选为将铝粉和铬粉混合后干燥，得到铝-铬混合粉末。在本发明中，所述铝-铬混合粉末优选包括铝粉和铬粉。在本发明中，所述铝-铬混合粉末中铝粉的质量分数优选为大于0且小于等于30％，更优选为3～27％，进一步优选为5～25％。在本发明中，所述铝粉的粒径优选为20～100μm，更优选为25～95μm，进一步优选为30～90μm。在本发明中，所述铬粉的粒径优选为20～100μm，更优选为25～95μm，进一步优选为30～90μm。
本发明优选将铝粉和铬粉混合，得到初级铝-铬混合粉末。在本发明中，所述混合的方式优选为正反转间隔搅拌。在本发明中，所述正反转间隔搅拌的转速优选为60～120rpm，更优选为70～110rpm，进一步优选为80～100rpm。在本发明中，所述正反转搅拌的间隔时间优选为1～5min，更优选为1～4min，进一步优选为1～3min。在本发明中，所述正反转间隔搅拌指正向搅拌一定时间后立刻反向搅拌，所述一定时间为所述正反转搅拌的间隔时间。在本发明中，所述正反转间隔搅拌的总时间优选为120～240min，更优选为120～210min，进一步优选为120～180min。本发明通过正反转间隔搅拌的混合形式，使铝粉和铬粉均匀分散混合。
得到初级铝-铬混合粉末后，本发明优选将初级铝-铬混合粉末进行干燥处理，得到铝-铬混合粉末。在本发明中，所述干燥的温度优选为40～60℃，更优选为40～55℃，进一步优选为40～50℃。在本发明中，所述干燥的时间优选为20～60min，更优选为25～55min，进一步优选为25～50min。本发明优选在真空条件下进行干燥，避免氧气等对铝-铬混合粉末的氧化。本发明对所述干燥设备没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的干燥设备即可，具体的如干燥炉，优选为真空干燥炉。
本发明采取同轴送粉的方式向待强化7075铝合金的表面注入铝-铬混合粉末进行激光熔注。
本发明对待强化7075铝合金的组成没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的的7075铝合金即可。本发明对实施所述激光熔注的激光器没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的激光器即可。在本发明中，所述激光器优选为半导体型激光器。在本发明中，所述同轴送粉的送粉速率优选为5～30g/min，更优选为10～25g/min，进一步优选为15～20g/min。在本发明中，所述同轴送粉的气氛优选为氩气气氛。在本发明中，所述激光熔注中激光的光斑直径优选为1～6mm，更优选为1.5～5.5mm，进一步优选为2～5mm。在本发明中，所述激光熔注中激光的扫描速率优选为150～350mm/min，更优选为180～320mm/min，进一步优选为200～300mm/min。在本发明中，所述激光熔注中激光功率为0.8～2.2kW，优选为1～2kW，更优选为1.2～1.8kW。在本发明中，所述激光熔注中的搭接率优选为30～60％，更优选为35～60％，进一步优选为40～58％。本发明采用特定的激光功率，保证在激光熔注过程中形成铝熔池，且铝-铬混合粉末中的铬不会发生熔化，避免了增强颗粒的烧损、熔化以及其与金属熔体过度反应的问题。
本发明采用激光熔注的方法，将激光作用于7075铝合金表面，使其表面瞬间熔化，同时采取氩气同轴送粉的方式注入铝-铬混合粉末，特定激光功率下铝-铬混合粉末中的铬不会发生熔化，避免了增强颗粒的烧损、熔化以及其与金属熔体过度反应的问题，铝-铬混合粉末与熔池中的Al溶液发生原位反应生成AlxCry金属间化合物，待冷却后，金属铬粒子及AlxCry金属间化合物“冻结”在7075铝合金表层，形成Al-Cr/Al复合材料层。本发明通过在同轴送粉条件下进行激光熔注，使铝-铬粉末与熔池中的Al熔液发生原位反应生成AlxCry金属间化合物，为产生具有表面增强作用的熔注层奠定物质基础。
向所述待强化7075铝合金表面注入铝-铬混合粉末前，本发明优选还包括对所述待强化7075铝合金表面依次进行去除氧化层、清洗、干燥和喷砂处理。本发明对所述去除氧化层的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的氧化层去除方式即可。在本发明中，所述去除氧化层的方式优选为砂纸打磨。在本发明中，所述砂纸的目数优选为200～800目，更优选为250～750目，进一步优选为300～700目。本发明对所述清洗的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的清洗方式即可。在本发明中，所述清洗的方式优选为超声波清洗。在本发明中，所述清洗的时间优选为5～10min，更优选为6～10min，进一步优选为7～9min。在本发明中，所述清洗用的清洗剂优选为水。本发明通过打磨和清洗，去除待强化7075铝合金表面的油渍和吸附的粉末，保证表面清洁。
本发明对所述干燥方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的干燥方式即可，具体的如吹干。本发明对所述干燥的设备没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的干燥设备即可，具体的如电吹风。本发明通过干燥去除待强化7075铝合金表面的水分，防止后续激光熔注过程中水分造成激光熔注后熔注层上产生气孔和裂纹。
本发明对所述喷砂的工艺没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的喷砂工艺即可。本发明通过喷砂处理，增加待强化7075铝合金表面对激光的吸收。
激光熔注后，本发明将激光熔注后7075铝合金进行冷却处理。本发明对所述冷却的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的冷却方式即可。在本发明中，所述冷却优选为自然冷却。冷却过程中，本发明所述金属铬粒子及AlxCry金属间化合物“冻结”在7075铝合金表层，形成得到Al-Cr颗粒增强的Al-Cr/Al复合材料层，即7075铝合金复合熔注层，达到对7075铝合金表面的强化目的。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
按照金属铝粉10wt％，金属铬粉90wt％的比例，将平均粒径为58μm的金属铝粉和平均粒径为45μm的金属铬粉放入YG-IKG型粉料混合机内进行混合，混合过程中控制搅拌转速为100rpm，正反转间隔时间为1min，正反转间隔搅拌的总时间为120min，得到混合均匀的初级铝-铬混合粉末；然后将初级铝-铬混合粉末置于干燥炉内，于40℃条件下干燥30min，得到铝-铬混合粉末。
将待强化7075铝合金的表面依次用400目和800目的砂纸进行打磨，然后在20kHz的超声频率条件下进行超声波清洗，清洗时间为5min，再然后用电吹风吹干7075铝合金表面水分后，进行喷砂处理，得到处理后的待强化7075铝合金表面。
在氩气气氛下采用同轴送粉的方式，对处理后的待强化7075铝合金表面进行激光熔注形成铝熔池，其中送粉速率为15g/min，激光器为LDM2500-60半导体型激光器，激光的光斑直径为2.5mm，激光功率为1.4kW，扫描速率为250mm/min，搭接率为50％。激光熔注后自然冷却，得到Al-Cr颗粒增强的Al-Cr/Al复合材料层，即7075铝合金复合熔注层，达到对7075铝合金表面的强化目的。
对实施例1所述熔注层进行如下测试：
1、宏观观察，熔注层的宏观形貌图如图1所示。由图1可知，熔注层熔池呈半圆形，最深可达1.19mm，无裂纹、孔隙等明显缺陷。
2、对熔注层顶层进行微观观察，所述顶层为熔注层与空气接触的一侧，熔注层顶层的微观结构图如图2。由图2可知，熔注层顶层金属铬粒子较多，镶嵌在铝基体中。
3、对熔注层中部进行微观观察，熔注层中部的微观结构图如图3。由图3可知，熔注层中部金属铬粒子部分已经和铝发生反应，颗粒状的铬粒子已成为“C”字形，与基体结合良好。
4、对熔注层与铝基材结合处进行微观观察，熔注层与铝基材结合处的微观结构图如图4。由图4可知，熔注层与铝基材结合处未有明显可见的增强颗粒，在熔注层底部和热影响区之间未见明显的分界线，有着较宽的过渡区域，液相和固相之间原子相互扩散，扩散的范围较大，且无裂纹，说明复合材料层与基材间达到了冶金结合。
由图1～4可知，熔注层与基材之间结合良好，无裂纹、孔隙等明显缺陷产生，图2中(顶层)增强颗粒多，图3中(中层)增强颗粒较少，图4中(底层)几乎没有增强颗粒，其增强体(熔注层中的AlxCry金属间化合物与Cr粒子)含量形成了明显的梯度分布。
5、XRD测试，测试结果如图5。由图5可知，熔注层是由Al、Al0.983Cr0.017(面心立方)、Al86Cr14(亚稳相)、AlCr2(体心立方)、Al2O3和Cr组成的复合材料层。在高温下，注入的部分Cr粒子与Al反应生成了AlxCry金属间化合物，这些金属间化合物与Cr粒子一起构成了7075铝合金的Al-Cr/Al复合材料层。
6、显微硬度测试：用HV-1000型自动转塔数显显微硬度计对熔注层熔池深度方向的显微硬度进行测试，试验力为0.2kgf，保荷时间为10s，测试得到熔注层硬度最大为291.5HV；测试结果如图6，其中，A为Al-Cr/Al复合材料层、B为界面融合区、C为热影响区、D为铝基材。由图6可知，显微硬度沿熔池深度方向呈梯度分布，这与增强体含量分布一致。
7、磨损测试：采用M-2000型摩擦磨损实验机来测试耐磨性，实验力为400N，转速为180rpm；实验前将试样清洁、干燥后，采用电子秤称量，再在实验机上磨损20min，然后清洁、干燥称量，用[(m实验前-m试验后)/m试验前×100％]计算磨损率，经测试，强化后的7075铝合金表面磨损率为0.293％。磨损后熔注层磨损形貌如图7。由图7可见，熔注层表面磨损程度低。
8、腐蚀测试：将试样清洁、干燥后，采用电子天平称量，然后置于1mol/L NaCl+1mol/LNaHSO3的腐蚀液中，浸泡腐蚀时间为192h后，将试样清洁、干燥、称量；根据试样在腐蚀浸泡前后的质量变化，采用失重法[(m实验前-m试验后)/S实验前]来计算耐蚀性，经测试，强化后的7075铝合金腐蚀失重率为28.528g/m2。腐蚀测试后熔注层腐蚀形貌如图8。由图8可见，熔注层腐蚀程度低。
对比例1
以实施例1所述待强化7075铝合金为对比例1。
采用与实施例1相同的测试方法对对比例1所述待强化7075铝合金表面进行显微硬度测试、磨损测试和腐蚀测试。
经测试，对比例1所述试样的显微硬度为142HV；磨损率为2.373％；腐蚀失重率为51.921g/m2。
比较实施例1和对比例1测试数据可知，本发明所述强化后的7075铝合金表面硬度提高为原7075铝合金的2.05倍，耐磨性提高为原7075铝合金的8.1倍，腐蚀失重率下降，耐腐蚀性提高为原7075铝合金的1.82倍，经本发明所述激光熔注表面强化后，7075铝合金表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性均获得了极大的提高。
实施例2
按照金属铝粉10wt％，金属铬粉90wt％的比例，将平均粒径为58μm的金属铝粉和平均粒径为45μm的金属铬粉放入YG-IKG型粉料混合机内进行混合，混合过程中控制搅拌转速为100rpm，正反转间隔时间为1min，正反转间隔搅拌的总时间为120min，得到混合均匀的初级铝-铬混合粉末；然后将初级铝-铬混合粉末置于干燥炉内，于40℃条件下干燥30min，得到铝-铬混合粉末。
将待强化7075铝合金的表面依次用400目和800目的砂纸进行打磨，然后在20kHz的超声频率条件下进行超声波清洗，清洗时间为5min，再然后用电吹风吹干7075铝合金表面水分后，进行喷砂处理，得到处理后的待强化7075铝合金表面。
在氩气气氛下采用同轴送粉的方式，对处理后的待强化7075铝合金表面进行激光熔注，其中送粉速率为15g/min，激光器为LDM2500-60半导体型激光器，激光的光斑直径为2.5mm，激光功率为1kW，扫描速率为250mm/min，搭接率为30％。激光熔注后自然冷却，得到Al-Cr颗粒增强的Al-Cr/Al复合材料层，即7075铝合金复合熔注层，达到对7075铝合金表面的强化目的。
采用与实施例1相同的测试方法对实施例2所述熔注层进行显微硬度测试，测试得到熔注层硬度最大为253.5HV；测试结果如图9，比较实施例2和对比例1测试数据可知，本发明所述强化后的7075铝合金表面硬度提高为原7075铝合金的1.79倍。
实施例3
按照金属铝粉10wt％，金属铬粉90wt％的比例，将平均粒径为58μm的金属铝粉和平均粒径为45μm的金属铬粉放入YG-IKG型粉料混合机内进行混合，混合过程中控制搅拌转速为100rpm，正反转间隔时间为1min，正反转间隔搅拌的总时间为120min，得到混合均匀的初级铝-铬混合粉末；然后将初级铝-铬混合粉末置于干燥炉内，于40℃条件下干燥30min，得到铝-铬混合粉末。
将待强化7075铝合金的表面依次用400目和800目的砂纸进行打磨，然后在20kHz的超声频率条件下进行超声波清洗，清洗时间为5min，再然后用电吹风吹干7075铝合金表面水分后，进行喷砂处理，得到处理后的待强化7075铝合金表面。
在氩气气氛下采用同轴送粉的方式，对处理后的待强化7075铝合金表面进行激光熔注，其中送粉速率为15g/min，激光器为LDM2500-60半导体型激光器，激光的光斑直径为2.5mm，激光功率为1.2kW，扫描速率为250mm/min，搭接率为40％。激光熔注后自然冷却，得到Al-Cr颗粒增强的Al-Cr/Al复合材料层，即7075铝合金复合熔注层，达到对7075铝合金表面的强化目的。
采用与实施例1相同的测试方法对实施例3所述熔注层顶层进行微观观察，所述顶层为熔注层与空气接触的一侧，熔注层顶层的微观结构图如图10。由图10可知，熔注层顶层金属铬粒子镶嵌在铝基体中。
实施例4
按照金属铝粉10wt％，金属铬粉90wt％的比例，将平均粒径为58μm的金属铝粉和平均粒径为45μm的金属铬粉放入YG-IKG型粉料混合机内进行混合，混合过程中控制搅拌转速为100rpm，正反转间隔时间为1min，正反转间隔搅拌的总时间为120min，得到混合均匀的初级铝-铬混合粉末；然后将初级铝-铬混合粉末置于干燥炉内，于40℃条件下干燥30min，得到铝-铬混合粉末。
将待强化7075铝合金的表面依次用400目和800目的砂纸进行打磨，然后在20kHz的超声频率条件下进行超声波清洗，清洗时间为5min，再然后用电吹风吹干7075铝合金表面水分后，进行喷砂处理，得到处理后的待强化7075铝合金表面。
在氩气气氛下采用同轴送粉的方式，对处理后的待强化7075铝合金表面进行激光熔注，其中送粉速率为15g/min，激光器为LDM2500-60半导体型激光器，激光的光斑直径为2.5mm，激光功率为1.4kW，扫描速率为250mm/min，搭接率为40％。激光熔注后自然冷却，得到Al-Cr颗粒增强的Al-Cr/Al复合材料层，即7075铝合金复合熔注层，达到对7075铝合金表面的强化目的。
采用与实施例1相同的测试方法对实施例4所述待强化7075铝合金表面进行腐蚀测试，经测试，强化后的7075铝合金腐蚀失重率为35.823g/m2，腐蚀测试后熔注层腐蚀形貌如图10，由图10可见，熔注层腐蚀程度低；耐腐蚀性提高为原7075铝合金的1.45倍。
本发明以铝-铬粉末为增强材料，采取同轴送粉的方式进行激光熔注，生成AlxCry金属间化合物，待冷却后，金属铬粒子及AlxCry金属间化合物被“冻结”在7075铝合金表层，形成Al-Cr/Al复合材料层，由于Al-Cr/Al复合材料层具有与基材结合好、不易开裂、硬度高、耐磨性好、耐腐蚀性好等优点，使7075铝合金的表面以此得到强化。
测试结果表明，在使用本发明提供的激光熔注强化7075铝合金表面的方法条件下，激光熔注强化后的7075铝合金表面维氏硬度高、表面磨损率低、耐磨性提高，耐腐蚀性提高，且Al-Cr颗粒增强铝基复合材料层与基体之间结合良好，无裂纹、孔隙等明显缺陷产生，具有良好的使用价值；且本发明提供的方法简单易操作，工业易实现，具有良好的工业应用价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种激光熔注强化7075铝合金表面的方法，其特征在于，包括以下步骤：
以0.8～1.4kW的激光功率，采取同轴送粉的方式向待强化7075铝合金表面注入铝-铬混合粉末进行激光熔注，然后进行冷却；
所述铝-铬混合粉末包括铝粉和铬粉；所述铝-铬混合粉末中，铝粉的质量分数为大于0且小于等于30％；
所述同轴送粉的送粉速率为5～30g/min；
所述铝粉和铬粉的粒径独立地为20～100μm；
所述铝-铬混合粉末的制备方法为：将铝粉和铬粉混合后干燥，得到铝-铬混合粉末；
所述混合的方式为正反转间隔搅拌；所述正反转间隔搅拌的转速为60～120rpm，正反转搅拌的间隔时间为1～5min；所述正反转间隔搅拌的总时间为120～240min；
所述激光熔注中激光的光斑直径为1～6mm。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥的温度为40～60℃，时间为20～60min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述待强化7075铝合金注入铝-铬混合粉末前还包括对所述待强化7075铝合金表面依次进行去除氧化层、清洗、干燥和喷砂处理。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光熔注中激光的扫描速率为150～350mm/min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光熔注的搭接率为30～60％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同轴送粉的气氛为氩气气氛。
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