一种碳钢表面激光熔覆非晶合金涂层的方法
【专利摘要】本发明涉及一种碳钢表面激光熔覆非晶合金涂层的方法，在激光焊机上采用激光熔覆的方法，对碳素钢板进行增强处理，先对碳素钢表面进行喷砂处理，预置锆镍铝铜混合粉，用激光束对其表面进行熔覆，激光束按计算机程序设置的轨迹曲线进行全方位照射，使非晶合金粉末熔解固化在碳素钢表面，形成非晶合金层，大幅度提高了碳素钢表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性，表面硬度比处理前可提高4倍，耐磨性提高4倍，耐腐蚀性提高1000%，此增强方法工艺先进，数据翔实精确，工艺流程短，容易实现，安全稳定可靠，熔覆层牢固，不易脱落，是理想的碳素钢板表面增强方法。
【专利说明】一种碳钢表面激光熔覆非晶合金涂层的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种碳钢表面激光熔覆非晶合金涂层的方法，属非晶合金表面涂覆金属、激光熔覆、提高耐腐蚀的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基础材料，世界各工业国家，非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围，广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和机械制造工业，而且在石油化工、海洋开发方面，也得到大量使用。
[0003]碳素钢虽然具有很多优点，但由于铁元素的活性，易发生电池反映，氧化铁的疏松多孔结构特性，使其表面耐腐蚀性差，使碳素钢的应用受到了很大局限，故必须对碳素钢的表面进行处理，提高表面的耐蚀性，才可得到更广泛的应用。
[0004]目前，碳素钢表面改性有多种方法，例如表面扩渗合金化、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，都有一定效果，但也存在一些弊端。
[0005]在碳素钢表面激光熔覆非晶合金涂层是一种新的【技术领域】，许多国内外科研人员在非晶涂层方面进行了研究，常见的涂层有Zr基非晶涂层，但这种涂层单一，使用效果欠佳，制备涂层过程也存在弊端和不足，仍处于研究阶段。
【发明内容】
[0006]发明目的
[0007]本发明的目的就是针对【背景技术】的现状和不足，在碳钢表面用激光熔覆法，采用锆粉、铝粉、铜粉、镍粉形成非晶合金涂层，以大幅度提高碳钢表面的硬度、强度和耐腐蚀性，改善碳钢的力学性能。
[0008]技术方案
[0009]本发明使用的化学物质材料为:碳素钢板、锆粉、铝粉、镍粉、铜粉、氩气、无水乙醇，其组合准备用量如下:以克、毫升、毫米、厘米3为计量单位
[0010]
【权利要求】
1.一种碳钢表面激光熔覆非晶合金涂层的方法，其特征在于:使用的化学物质材料为:碳素钢板、锆粉、铝粉、镍粉、铜粉、氩气、无水乙醇，其组合准备用量如下:以克、毫升、厘米3、毫米为计量单位
2.根据权利要求1所述的一种碳钢表面激光熔覆非晶合金涂层的方法，其特征在于:碳素钢板工作表面激光熔覆非晶涂层是在激光机上进行的，是在XYZ三坐标工作台上，在激光束照射、1?气保护下完成的； 激光机座(3)呈矩形，在激光机座(3)上设置XYZ三坐标工作台(4)，在XYZ三坐标工作台(4)的上部平行置放碳素钢板(1)，并固定，碳素钢板(I)工作表面向上，在碳素钢板(I)上部均匀置放锆镍铝铜混合粉层(2)，在XYZ三坐标工作台(4)的正面设置液晶显示屏(19)、指示灯(20)、固熔温度控制器(21)、电源开关(22);在激光机座(3)的左部设有氩气瓶(15)，氩气瓶(15)联接氩气阀(16)、氩气管(17)，氩气管(17)由支架(18)支撑，氩气管(17)对准锆镍铝铜混合粉层(2)，并输出氩气；在激光机座(3)的左上部设有激光器(7)，激光器右部平行对准光栅(8)，光栅(8)平行对准反射镜(9)，反射镜(9)垂直对准聚焦镜(10)，聚焦镜(10)对准碳素钢板(I)上的锆镍铝铜混合粉层(2);在激光机座(3)的右上部设有观察镜(12)、摄像机(13)，观察镜(12)、摄像机(13)对准碳素钢板(I)上的聚焦熔覆点；在激光机座(3)的右部设有计算机(14)，计算机(14)通过摄像机导线(23)与摄像机(13)联接，计算机(14)通过激光器导线(24)与激光器 (7)联接，计算机(14)通过温度场测量导线(25)与激光机座(3)联接。
【文档编号】C22C45/10GK103668177SQ201310590110
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】崔泽琴, 关卓森, 王文先, 干宇, 许并社 申请人:太原理工大学