专利名称：一种镁铝合金表面的激光重熔增强方法
技术领域：
本发明涉及一种镁铝合金表面的激光重熔增强方法，属有色金属合金表面 涂覆金属、激光重熔、提高强度的技术领域。
背景技术：
在有色金属合金中，镁合金是最轻的合金之一，比重轻，密度低，比强度 和比刚度高，导热导电性好，具有良好的阻尼减震和电磁屏蔽性能，易于压铸 成型，切削性能优良，易于回收再利用，在航空航天、电子器件、仪器仪表、 通讯器材、计算机、机械制造业中得到广泛应用，镁合金是最具发展前景和应 用潜力的合金之一。
镁合金虽然具有很多优点，但由于比重低、强度低，化学稳定性差，表面 耐磨性、耐腐蚀性差，其表面硬度、强度、韧性均很低，使镁合金的应用受到 了很大局限，故必须对镁合金的表面进行处理，提高表面强度、耐磨性、耐蚀 性，才可得到更广泛的应用。
目前，用于提高镁合金表面性能的方法亦有多种形式，例如离子注入法、 表面扩渗合金化、气相沉积涂层、镀层处理法、化学表面处理法、机械表面处 理法等，虽有一定效果，但也存在一些弊端，均不够理想，还有待进一步探讨 和研究。
发明内容
发明目的
本发明的目的就是针对背景技术的现状和不足，采用一种全新的增强方 法，采用火焰喷涂、激光重熔法，在镁合金表面喷涂铝镍、镍铬硼硅铁+钕， 并进行激光重熔固化，以大幅度提高镁合金表面的强度、耐磨性和耐腐蚀性，以扩展镁合金的应用范围。 技术方案
本发明使用的化学物质材料为铝镍合金粉、镍袼硼硅铁合金粉、钕粉、 氧气、乙炔气体、氩气、无水乙醇、镁铝合金板、镁铝合金棒，其量值如下: 以克、毫升、厘米3、毫米为计量单位
铝镍合金粉AlNi 1000g士10g
镍铬硼硅铁合金粉NiCrBSiFe 2280g士10g
钕粉Nd 120g士lg
氧气02 10000cm3±100cm3
乙炔气体C2H2 10000cm3±100cm3
氩气Ar10000cm3± 100cm3
无水乙醇C2H60 1000ml±10ml
矩形镁铝合金板AZ31B MgAl 300x200x20mm
圆柱形镁铝合金棒AZ31B MgAl 4> 100x400mm
矩形镁铝合金板表面火焰喷涂、激光重熔方法如下
(1) 精选化学物质材料 对使用的化学物质材料要进行精选，并进行精度、纯度控制
铝镍合金粉固态粉体99.99% 镍铬硼硅铁合金粉固态粉体99.95% 钕粉固态粉体99.9% 氧气气态气体 99.9% 乙炔气体气态气体99.9% 氩气气态气体 99.99% 无水乙醇液态液体 99.7% 矩形镁铝合金板表面粗糙度Ra0.63-1.25jLim
(2) 表面处理镁铝合金板① 修平镁铝合金板，各边垂直；
② 镁铝合金板工作面用石英砂进行喷砂粗化，表面粗糙度为
Ra2.5-5.0|im;
③ 用软质材料无水乙醇擦洗镁铝合金板工作面；
④ 阴凉处晾干；
(3) 球磨、干燥处理合金粉
① 用球磨机分别研磨铝镍合金粉、镍铬硼硅铁合金粉和钕粉，并用200 目筛网分别过筛，成细粉，细粉粒径均《0.075mm;
② 合金粉混合将研磨的镍铬硼硅铁合金粉、钕粉置于不锈钢容器中混 合，搅拌均匀，成混合细粉；
③ 将研磨后的铝镍合金粉、镍铬硼硅铁+钕混合粉分别置于烘干箱内干 燥，干燥温度110。C士2。C，干燥时间240min士5min;
(4) 在镁铝合金板表面喷涂铝镍合金粉、镍格硼硅铁+钕混合粉
① 将矩形镁铝合金板置于火焰喷涂工作台上；
② 喷涂座、料斗、送粉控制器、喷涂枪、氧气瓶、乙炔瓶均处于准工作
状态；
③ 将喷涂枪对准镁合金板，喷涂枪联结氧气瓶、氧气管、乙炔瓶、乙炔
管；
④ 将铝镍合金粉置于料斗内；
⑤ 开启氧气瓶，氧气压力为0.8~1.0kgf/cm2;开启乙炔瓶，乙炔气压力 为0.7 0.8kgf/cm2，有效送粉量为30 ~ 45g/min;
⑥ 点燃火焰，预热镁铝合金板，预热温度为110°C±2°C，预热时间lmin;
⑦ 喷涂铝镍层打开料斗开关、送粉控制器，铝镍合金粉随氧气+乙炔 气流喷至镁铝合金板表面，喷涂温度28(TCi2"C，喷涂厚度0.2mm;
⑧ 喷涂镍铬硼硅铁+钕合金层将镍铬硼硅铁+钕混合粉置于料斗内， 开启氧气+乙炔气体瓶，开启送粉控制器，混合粉随气流喷至铝镍层表面，成 合金层，合金层厚度为0.5mm;
⑨ 喷涂后自然冷却固化，冷却至2(TC士3'C;(5)激光束扫描照射固熔喷涂粉末，表面合金化
① 将喷涂的矩形镁铝合金板平直置于激光机的三坐标工作台上，调整好
X、 Y、 Z坐标距离高度，并固定；
② 调整激光束为正离焦量20mm;
③ 激光器产生激光束通过光栅传至反射镜，反射镜折射后垂直传至聚焦 镜，激光束聚焦后，垂直对准镁铝合金板上的喷涂粉末；
④ 激光束对镁铝合金板上的喷涂合金粉末按轨迹曲线逐点逐线进行往 复照射固熔；
激光束照射轨迹按矩形镁铝合金板设置，成矩形往复轨迹曲线，激光束先 从轨迹起点开始照射，经顺时针轨迹行程，至轨迹终点，回程冷却，然后从另 一轨迹起点照射，至轨迹终点，回程冷却，形成多条错位轨迹曲线连续进行， 轨迹曲线为等间距错位顺时针奇数设置；
激光束辐照镁铝合金板表面的合金涂层轨迹由计算机程序控制并完成，程 序由G代码编制；
激光束照射固熔参数
激光器C02气体激光器
激光波长10.6pm 激光束输出功率3500W 光斑直径3mm 正离焦量20mm
激光束照射固熔温度1200-1500°C 扫描速度600mm/min 扫描时间45min 瞬时固熔时间0.02s
在激光束照射扫描过程中，全程进行氩气保护，氩气输入速度为 10cm /mm;
激光束扫描照射固熔后，在镁铝合金板表面形成合金层，S卩铝镍层+镍
铬硼硅铁钕层，固熔后合金层厚度为0.6mm，表面呈灰色；在激光束照射固熔过程中将进行合金化反应，反应式如下
MgAl+AlNi+NiCrBSiFe+Nd 1200~1500C MgAlNiCrBSiFeNd t
° Ar/45min
(6) 激光固熔后自然冷却至20。C士3。C;
(7) 镁铝合金板冷却后，用200号砂纸打磨合金表面，表面粗糙度为 Ra0.63-1.25(im;
(8) 清洗镁铝合金板，用无水乙醇50ml进行清洗，然后晾干；
(9) 检测、分析、表征
对激光重熔后的镁铝合金板合金层表面进行形貌、显微硬度、耐磨性、耐 腐蚀性进行分析和表征；
用电子扫描电镜对表面形貌及断面结合面进行观察分析； 用显微硬度仪对镁铝合金板表面及断面显微硬度进行测试分析； 用磨损试验机对镁铝合金板表面进行磨损试验； 用电化学腐蚀试验仪对镁铝合金板表面进行腐蚀性能检测分析； 结论
镁铝合金板与合金层达到冶金结合；
显微硬度由基体的HV45-50升高到HV350-400，表面硬度可提高8~10
倍；
耐磨性平均摩擦系数由基体的0.578降到0.257，耐磨性可提高56%; 电化学腐蚀腐蚀电位由基体的-1.549V升高到-0.675V，耐腐蚀性提高 56.4%。
所述的小100X400mm圆柱形镁铝合金棒的表面火焰喷涂、激光重熔方法 如下
(1) 表面处理圆柱形镁铝合金棒，喷砂粗化，表面粗糙度为Ra2.5-5.0pm;
(2) 在镁铝合金棒表面用氧-乙炔火焰喷枪喷涂铝镍层、镍铬硼硅铁+钕 层，镁铝合金棒的喷涂是在专用夹具的装卡转动下进行的，铝镍层厚度为
120.2mm，镍铬硼硅铁+钕层厚度为0.5mm;
(3) 在激光机上，将圆柱形镁铝合金棒夹在三爪卡盘上，激光束从右向 左行进，按》100X400mm镁铝合金棒设置轨迹曲线扫描照射固熔，速度为 0.076mm/s，圆周转速为7.2rad/min;
激光束照射按螺旋导程轨迹进行顺时针照射，激光聚焦照射圆柱形镁铝合 金棒，照射间距为4mm，螺旋升角为4.2。，照射轨迹由轨迹起点开始照射， 经顺时针轨迹行程，至轨迹终点，回程冷却，然后从另一轨迹起点照射，至轨 迹终点，回程冷却，形成多条轨迹曲线连续进行，轨迹曲线为等间距错位顺时 针设置；轨迹由计算机程序控制并完成，程序由G代码编制。
(4) 激光固熔后自然冷却至20。C士3。C;
(5) 镁铝合金棒冷却后，用200号砂纸打磨合金表面，表面粗糙度为 Ra0.63-1.25(im;
(6) 清洗镁铝合金棒，用无水乙醇进行清洗，然后晾干；
(7) 检测、分析、表征与矩形镁铝合金板相同；表面硬度提高8-10倍， 耐磨性提高56%，耐腐蚀性提高56.4%。
所述的火焰喷涂合金粉是在喷涂工作台上进行的，在火焰喷涂工作台1 上，左边置放镁铝合金板14，右部放置喷涂座2，喷涂座2上部设置料斗6， 料斗6上部设置送粉控制器33，料斗6内为铝镍合金粉12，喷涂座2内为喷 涂腔11，喷涂腔11左部联接喷涂枪3、喷咀4、火焰点燃器5,喷涂腔11右 部通过氧气管8、乙炔管10分别连通氧气瓶7、乙炔瓶9;氧气、乙炔气体进 入喷涂腔11后与铝镍合金粉12混合，并由喷涂枪3内的通道进入喷咀4喷出， 同时点火器5点火，进行火焰喷涂，铝镍层15厚度为0.2mm，喷涂时间3min; 用同样方法喷涂镍铬硼硅铁+钕合金层13，喷涂厚度为0.5mm，喷涂时间为 7min，然后冷却。
所述的矩形镁铝合金板喷涂合金层后的重熔是在激光机上进行的，在机座 16上设置XYZ三坐标工作台17，在三坐标工作台17的正侧面设有温度场测量仪18，在三座标工作台17的两侧对称设置温度传感器19、 20，在三坐标工 作台17上部安装镁铝合金板14，镁铝合金板14上部为铝镍层15、镍铬硼硅 铁+钕层13;在三坐标工作台17上部垂直设置聚焦镜24，聚焦镜24上部设置 激光器21，激光器21通过光栅22发出激光束，激光束对准反射镜23，激光 束经反射镜23反射后垂直传递至聚焦镜24，激光束聚焦点25垂直对准镁铝 合金板14上的合金层15、 13;在聚焦镜24右侧面设置观察镜26并联接摄像 机27，摄像机27通过导线39联接计算机28并传递摄像信息；激光器21通 过导线40与计算机28联接；温度场测量仪18上设有液晶显示屏35、指示灯 36、控制器37，电源开关38;在镁铝合金板33上侧部设有氩气管31，氩气 管31联接氩气阀30、氩气瓶29，中间由支架32支撑，在合金层重熔时同时 输出氩气，进行全程氩气保护。
有益效果
本发明与背景技术相比具有明显的先进性，它是根据镁铝合金板表面强度 低，耐磨性、耐腐蚀性差的状况，对镁铝合金板表面采用火焰喷涂铝镍合金粉、 镍铬硼硅铁+钕合金粉、激光重熔合金层的方法进行增强，先对矩形和圆柱形 镁合金进行预热处理，然后用氧-乙炔火焰在镁铝合金板表面先后喷涂铝镍层 和镍铬硼硅铁+钕层，形成合金层，然后在激光机上进行激光束照射重熔固化， 对矩形和轴类镁铝合金分别编辑计算机轨迹程序，使激光束在镁铝合金表面的 合金层上按程序轨迹曲线进行全方位照射，使合金粉重新熔解固化在镁铝合金 表面，提高了镁铝合金表面硬度、强度，可提高8 10倍，耐磨性可提高56%, 耐腐蚀性可提高56.4%，此增强方法工艺流程短，容易实现，安全稳定可靠， 固熔层牢固，不易脱落，可对多种形状的镁铝合金零件表面进行强化处理，是 十分理想的镁铝合金表面的增强方法。
图1为镁铝合金板表面增强方法工艺流程图 图2为镁铝合金板表面火焰喷涂合金粉状态3为镁铝合金板激光重熔合金层状态图
图4为矩形镁铝合金板激光束聚焦扫描状态图
图5为图4的A—A剖面图
图6为圆柱形镁铝合金棒激光束聚焦扫描状态图
图7为图6的B^B剖面图
图8为镁铝合金板表面喷涂重熔合金层横切面金相组织图 图9为镁铝合金板合金层横切面金相组织图
图中所示，附图标记清单如下
1、火焰喷涂工作台，2、喷涂座，3、喷涂枪，4、喷嘴，5、火焰点燃器， 6、料斗，7、氧气瓶，8、氧气管，9、乙炔瓶，10、乙炔管，11、喷涂腔，12、 铝镍合金粉，13、镍铬硼硅铁+钕合金层，14、镁铝合金板，15、铝镍层，16、 机座，17、 XYZ工作台，18、温度场测量仪，19、温度传感器，20、温度传 感器，21、激光器，22、光栅，23、反射镜，24、聚焦镜，25、激光束聚焦点， 26、观察镜，27、摄像机，28、计算机，29、氩气瓶，30、氩气，31、氩气管， 32、支架，33、送粉控制器，34、镁铝合金棒，35、液晶显示屏，36、指示灯， 37、控制器，38、电源开关，39、导线，40、导线。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明作进一步说明
图1所示，为镁铝合金板激光重熔增强方法工艺流程图，要按步骤进行， 按序操作。
此增强方法使用的化学物质材料的量值是以镁铝合金板、镁铝合金棒的规 格、表面积、合金层深度而设置并确定的，以克、毫升、厘米3、毫米为计量 单位。
镁铝合金板表面粗糙度以Ra2.5-5.0^im为宜，表面不要太光滑，以便于铝 镍粉附着固化。
铝镍合金粉是以铝为主体，占90%，镍为10%,涂层厚度为0.2mm，以 保证镁铝板与合金层很好的过渡，达到良好的冶金结合。镍铬硼硅铁+钕合金粉以镍为主体，占45%，加入5%的钕粉使晶粒细化，
以保证合金层表面有足够的强度、耐磨性及耐腐蚀性，涂层厚度为0.5mm，要 均匀。
镁铝合金板表面的固熔是最重要的工序，要严格进行，各技术参数要严格 控制。
矩形、圆柱形镁铝合金表面的合金层固熔要分别进行，分别用矩形轨迹程 序和轴形轨迹程序进行激光束照射，顺时针为工作行程，逆时针为冷却行程， 因镁铝合金熔点低，要有足够的冷却时间。
激光束聚焦照射时会产生很强的温度场，用温度场测量仪、温度传感器和 高速摄像装置随时监控其重熔过程及温度场，液晶显示屏显示其数值及重熔状 态。
激光器为激光束能量源，要保证有足够的能量值，反射镜、聚焦镜要位置
正确，垂直聚焦。
激光束照射过程中，全程用氩气保护，气流量要充足。
图2所示，为火焰喷涂镍基合金粉状态图，火焰喷涂工作台1及各部位置
要正确，操作有序进行，注意点火安全，严格控制预热温度、送粉量、喷涂厚度。
图3所示，为激光束重熔状态图，激光机座16、三座标工作台7、激光器 21、摄像机27、观察镜26、反射镜23、聚焦镜24、温度场测量仪18、温度 传感器19、 20、计算机28、氩气瓶29、氩气管31，要位置正确，操作灵活， 数据合理。
图4、 5所示，为矩形镁铝合金板激光束聚焦照射扫描轨迹图，轨迹起点 可从板中间位置左右方向开始，顺时针单道扫描，回程冷却，左右扫描可防止 变形。
图6、 7所示，为镁铝合金棒激光束聚焦扫描轨迹图，轨迹按螺旋导程激 光扫描重熔固化，回程冷却。
图8所示，为镁铝合金板喷涂重熔合金层横切面金相状态图，图中可知 合金层与镁铝基体达到冶金结合，合金层致密，无气孔、裂纹等缺陷。图9所示，为镁铝合金板合金层镍铬硼硅铁钕层横切面金相组织图，图中 可知，镍铬硼硅铁钕层组织均匀，晶粒细化。
权利要求
1、一种镁铝合金表面的激光重熔增强方法，其特征在于使用的化学物质材料为铝镍合金粉、镍铬硼硅铁合金粉、钕粉、氧气、乙炔气体、氩气、无水乙醇、镁铝合金板、镁铝合金棒，其量值如下以克、毫升、厘米3、毫米为计量单位铝镍合金粉AlNi 1000g±10g镍铬硼硅铁合金粉NiCrBSiFe 2280g±10g钕粉Nd 120g±1g氧气O2 10000cm3±100cm3乙炔气体C2H2 10000cm3±100cm3氩气Ar 10000cm3±100cm3无水乙醇C2H6O 1000ml±10ml矩形镁铝合金板AZ31B MgAl 300×200×20mm圆柱形镁铝合金棒AZ31B MgAl φ100×400mm矩形镁铝合金板表面火焰喷涂、激光重熔方法如下(1)精选化学物质材料对使用的化学物质材料要进行精选，并进行精度、纯度控制铝镍合金粉固态粉体99.99％镍铬硼硅铁合金粉固态粉体99.95％钕粉固态粉体99.9％氧气气态气体99.9％乙炔气体气态气体99.9％氩气气态气体99.99％无水乙醇液态液体99.7％矩形镁铝合金板表面粗糙度Ra0.63-1.25μm(2)表面处理镁铝合金板①修平镁铝合金板，各边垂直；②镁铝合金板工作面用石英砂进行喷砂粗化，表面粗糙度为Ra2.5-5.0μm；③用软质材料无水乙醇擦洗镁铝合金板工作面；④阴凉处晾干；(3)球磨、干燥处理合金粉①用球磨机分别研磨铝镍合金粉、镍铬硼硅铁合金粉和钕粉，并用200目筛网分别过筛，成细粉，细粉粒径均≤0.075mm；②合金粉混合将研磨的镍铬硼硅铁合金粉、钕粉置于不锈钢容器中混合，搅拌均匀，成混合细粉；③将研磨后的铝镍合金粉和镍铬硼硅铁+钕混合粉分别置于烘干箱内干燥，干燥温度110℃±2℃，干燥时间240min±5min；(4)在镁铝合金板表面喷涂铝镍合金粉、镍铬硼硅铁+钕混合粉①将矩形镁铝合金板置于火焰喷涂工作台上；②喷涂座、料斗、送粉控制器、喷涂枪、氧气瓶、乙炔瓶均处于准工作状态；③将喷涂枪对准镁合金板，喷涂枪联结氧气瓶、氧气管、乙炔瓶、乙炔管；④将铝镍合金粉置于料斗内；⑤开启氧气瓶，氧气压力为0.8～1.0kgf/cm2；开启乙炔瓶，乙炔气压力为0.7～0.8kgf/cm2，有效送粉量为30～45g/min；⑥点燃火焰，预热镁铝合金板，预热温度为110℃±2℃，预热时间1min；⑦喷涂铝镍层打开料斗开关、送粉控制器，铝镍合金粉随氧气+乙炔气流喷至镁铝合金板表面，喷涂温度280℃±2℃，喷涂厚度0.2mm；⑧喷涂镍铬硼硅铁+钕合金层将镍铬硼硅铁+钕混合粉置于料斗内，开启氧气+乙炔气体瓶，开启送粉控制器，混合粉随气流喷至铝镍层表面，成合金层，合金层厚度为0.5mm；⑨喷涂后自然冷却固化，冷却至20℃±3℃；(5)激光束扫描照射固熔喷涂粉末，表面合金化①将喷涂的矩形镁铝合金板平直置于激光机的三坐标工作台上，调整好X、Y、Z坐标距离高度，并固定；②调整激光束正离焦量为20mm；③激光器产生激光束通过光栅传至反射镜，反射镜折射后垂直传至聚焦镜，激光束聚焦后，垂直对准镁铝合金板上的喷涂粉末；④激光束对镁铝合金板上的喷涂合金粉末按轨迹曲线逐点逐线进行往复照射固熔；激光束照射轨迹按矩形镁铝合金板设置，成矩形往复轨迹曲线，激光束先从轨迹起点开始照射，经顺时针轨迹行程，至轨迹终点，回程冷却，然后从另一轨迹起点照射，至轨迹终点，回程冷却，形成多条错位轨迹曲线连续进行，轨迹曲线为等间距错位顺时针奇数设置；激光束辐照镁铝合金板表面的合金涂层轨迹由计算机程序控制并完成，程序由G代码编制；激光束照射固熔参数激光器CO2气体激光器激光波长10. 6μm激光束输出功率3500W光斑直径3mm正离焦量20mm激光束照射固熔温度1200-1500℃扫描速度600mm/min扫描时间45min瞬时固熔时间0.02s在激光束照射扫描过程中，全程进行氩气保护，氩气输入速度为10cm3/min；激光束扫描照射固熔后，在镁铝合金板表面形成合金层，即铝镍层+镍铬硼硅铁钕层，固熔后合金层厚度为0.6mm，表面呈灰色；在激光束照射固熔过程中将进行合金化反应，反应式如下(6)激光固熔后自然冷却至20℃±3℃；(7)镁铝合金板冷却后，用200号砂纸打磨合金表面，表面粗糙度为Ra0.63-1.25μm；(8)清洗镁铝合金板，用无水乙醇50ml进行清洗，然后晾干；(9)检测、分析、表征对激光重熔后的镁铝合金板合金层表面进行形貌、显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性进行分析和表征；用电子扫描电镜对表面形貌及断面结合面进行观察分析；用显微硬度仪对镁铝合金板表面及断面显微硬度进行测试分析；用磨损试验机对镁铝合金板表面进行磨损试验；用电化学腐蚀试验仪对镁铝合金板表面进行腐蚀性能检测分析；结论镁铝合金板与合金层达到冶金结合；显微硬度由基体的HV45-50升高到HV350-400，表面硬度可提高8～10倍；耐磨性平均摩擦系数由基体的0.578降到0.257，耐磨性可提高56％；电化学腐蚀腐蚀电位由基体的-1.549V升高到-0.675V，耐腐蚀性提高56.4％。
2、根据权利要求1所述的一种镁铝合金表面的激光重熔增强方法，其特 征在于所述的4)100X400mm圆柱形镁铝合金棒的表面火焰喷涂、激光重熔 方法如下(1) 表面处理圆柱形镁铝合金棒，喷砂粗化，表面粗糙度为Ra2.5-5.0^im;(2) 在镁铝合金棒表面用氧-乙炔火焰喷枪喷涂铝镍层、镍铬硼硅铁+钕 层，镁铝合金棒的喷涂是在专用夹具的装卡转动下进行的，铝镍层厚度为0.2mm，镍铬硼硅铁+钕层厚度为0.5mm;(3) 在激光机上，将圆柱形镁铝合金棒夹在三爪卡盘上，激光束从右向 左行进，按cl)100X400mm镁铝合金棒设置轨迹曲线扫描照射固熔，速度为 0.076mm/s，圆周转速为7.2rad/min;激光束照射按螺旋导程轨迹进行顺时针照射，激光聚焦照射圆柱形镁铝合 金棒，照射间距为4mm，螺旋升角为4.2。，照射轨迹由轨迹起点开始照射， 经顺时针轨迹行程，至轨迹终点，回程冷却，然后从另一轨迹起点照射，至轨 迹终点，回程冷却，形成多条轨迹曲线连续进行，轨迹曲线为等间距错位顺时 针设置；轨迹由计算机程序控制并完成，程序由G代码编制。(4) 激光固熔后自然冷却至2(TC士3'C;(5) 镁铝合金棒冷却后，用200号砂纸打磨合金表面，表面粗糙度为 Ra0.63-1.25(im;(6) 清洗镁铝合金棒，用无水乙醇进行清洗，然后晾干；(7) 检测、分析、表征与矩形镁铝合金板相同；表面硬度提高8-10倍， 耐磨性提高56%，耐腐蚀性提高56.4%。
3、 根据权利要求1所述的一种镁铝合金表面的激光重熔增强方法，其特 征在于所述的火焰喷涂合金粉是在喷涂工作台上进行的，在火焰喷涂工作台(1)上，左边置放镁铝合金板(14)，右部放置喷涂座(2)，喷涂座(2)上 部设置料斗(6)，料斗(6)上部设置送粉控制器(33)，料斗(6)内为铝镍 合金粉(12)，喷涂座(2)内为喷涂腔(11)，喷涂腔(11)左部联接喷涂枪(3)、喷咀(4)、火焰点燃器(5)，喷涂腔(11)右部通过氧气管(8)、乙炔 管(10)分别连通氧气瓶(7)、乙炔瓶(9);氧气、乙炔气体进入喷涂腔(11) 后与铝镍合金粉(12)混合，并由喷涂枪(3)内的通道进入喷咀(4)喷出， 同时点火器(5)点火，进行火焰喷涂，铝镍层(15)厚度为0.2mm，喷涂时 间3min;用同样方法喷涂镍铬硼硅铁+钕合金层(13)，喷涂厚度为0.5mm， 喷涂时间7min，然后冷却。
4、 根据权利要求1所述的一种镁铝合金表面的激光重熔增强方法，其特 征在于所述的矩形镁铝合金板喷涂合金层后的重熔是在激光机上进行的，在机座(16)上设置XYZ三坐标工作台(17)，在三坐标工作台(17)的正侧面 设有温度场测量仪(18)，在三座标工作台(17)的两侧对称设置温度传感器(19、 20)，在三坐标工作台(17)上部安装镁铝合金板(14)，镁铝合金板(14) 上部为铝镍层(15)、镍铬硼硅铁+钕层(13);在三坐标工作台(17)上部垂 直设置聚焦镜(24)，聚焦镜(24)上部设置激光器(21)，激光器(21)通过 光栅(22)发出激光束，激光束对准反射镜(23)，激光束经反射镜(23)反 射后垂直传递至聚焦镜(24)，激光束聚焦点(25)垂直对准镁铝合金板(14) 上的合金层(15、 13);在聚焦镜(24)右侧面设置观察镜(26)并联接摄像 机(27)，摄像机(27)通过导线(39)联接计算机(28)并传递摄像信息； 激光器(21)通过导线(40)与计算机(28)联接；温度场测量仪(18)上设 有液晶显示屏(35)、指示灯(36)、控制器(37)，电源开关(38);在镁铝合 金板(33)上侧部设有氩气管(31)，氩气管(31)联接氩气阀(30)、氩气瓶(29)，中间由支架(32)支撑，在合金层重熔时同时输出氩气，进行全程氩 气保护。
全文摘要
本发明涉及一种镁铝合金表面的激光重熔增强方法，采用火焰喷涂合金粉+激光重熔的方法，对镁铝合金板、镁铝合金棒表面进行增强处理，先对镁铝合金表面进行洁净处理，然后用氧-乙炔火焰喷涂合金粉，即铝镍合金粉、镍铬硼硅铁中间合金粉+钕粉，然后在激光机上对其表面进行重熔固化，激光束按计算机程序设置的轨迹曲线进行全方位照射，使镍基合金层熔解固化在镁铝合金表面，形成合金层，大幅度提高了镁铝合金表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性，硬度比处理前可提高8～10倍，耐磨性可提高56％，耐腐蚀性可提高56.4％，此增强方法工艺流程短，容易实现，安全稳定可靠，固熔层牢固，不易脱落，可对多种型面的镁铝合金表面进行增强处理。
文档编号C23C4/12GK101532134SQ20091007423
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者旭 刘, 吴宏亮, 崔泽琴, 王文先, 许并社 申请人:太原理工大学