一种提高钛合金表面耐磨性的方法与流程

本发明属于机械加工，具体涉及一种提高钛合金表面耐磨性的方法。

背景技术：

1、钛及其合金具有强度高，比重小和耐腐蚀性好等优点，已经广泛应用于航空、航天、原子能、石油化工等国防尖端领域。但是由于钛及其钛合金表面的耐磨性较差，极大地限制了钛合金的应用范围。目前，对于钛合金，通常采用等离子喷涂的方法在钛合金表面制备涂层，等离子喷涂具有高效、可控和工艺范围广泛等优点，但是由于其自身工艺决定层状叠加结构导致致密度不高、结合力不强，在受到外力作用时，容易脱落。

技术实现思路

1、本发明提供一种提高钛合金表面耐磨性的方法，解决现有技术的缺陷。

2、为了解决以上技术问题，本发明提供了一种提高钛合金表面耐磨性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

3、(1)清洁钛合金表面；

4、(2)将碳化钨粉末倒入聚乙烯醇胶中，用玻璃棒进行充分的搅拌，直至混合均匀，将其均匀的涂抹在试板上形成钛合金试板；

5、(3)将钛合金试板放在铝箱内，并且在铝箱内连续通入氩气达到对钛合金焊缝保护的作用；

6、(4)然后进行焊接操作，焊接过程中，激光器在前面移动为溶解碳化钨粉末，其方向垂直于试板，钛合金焊丝在后进行焊接，通过钛合金堆焊的方式将碳化钨颗粒固定在钛合金表面；

7、(5)对钛合金耐磨层进行机械打磨，满足表面粗糙度要求。

8、有益效果：本发明应用了材料表面改性技术，采用激光-mig复合焊接的方法，通过碳化钨粉末激光熔覆和钛合金焊丝堆焊复合，在钛合金表面形成一层厚度为2mm厚的耐磨层，并且耐磨层能和基体材料达到冶金结合。由于碳化钨有高的耐磨性，在钛合金堆焊层中均匀分布可以起到耐磨的效果，极大地提高了钛合金结构件的寿命。

9、本发明对于钛合金结构件，不用进行结构拆分，就可以通过激光-mig焊接的方法实现耐磨性增强；耐磨层和基体材料属于冶金结合，在受到外物冲击时，不容易发生脱落；比使用涂层寿命延长了2-3倍。

10、焊接后涂层熔点可达到3380度，仅次于金刚石和仿氮化硼的硬度，强度刚度都很高，具有重负荷、高速运动的磨损能力。

技术特征：

1.一种提高钛合金表面耐磨性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种提高钛合金表面耐磨性的方法，其特征在于，步骤(1)中，用酸去除钛合金表面氧化膜，用丙酮清理钛合金表面的油污和残留液体，将焊机和激光器调试到适合焊接的参数，并且检查焊机气密性准备情况。

3.根据权利要求1所述的一种提高钛合金表面耐磨性的方法，其特征在于，碳化钨粉末与聚乙烯醇胶的重量百分比为：碳化钨粉末75％-80％，聚乙烯醇胶20-25％。

4.根据权利要求1所述的一种提高钛合金表面耐磨性的方法，其特征在于，步骤(4)中，mig焊丝与激光器距离为2mm，与水平面呈43-47v。

5.根据权利要求4所述的一种提高钛合金表面耐磨性的方法，其特征在于，mig焊丝与水平面呈45°夹角。

6.根据权利要求1所述的一种提高钛合金表面耐磨性的方法，其特征在于，钛合金焊丝直径为1.2mm。

技术总结
本发明涉及一种提高钛合金表面耐磨性的方法，通过聚乙烯醇胶将碳化钨粉末粘连在一起，搅拌均匀，涂抹到钛合金表面。然后通过激光将碳化钨粉末溶解，后面MIG焊接方法将钛合金焊丝溶解，激光‑MIG复合使得碳化钨在钛合金中发生充分扩散，并且通过钛合金堆焊的方式能将碳化钨颗粒固定在钛合金表面，受外力不容易发生脱落。本发明应用了材料表面改性技术，采用激光‑MIG复合焊接的方法，通过碳化钨粉末激光熔覆和钛合金焊丝堆焊复合，在钛合金表面形成一层厚度为2mm厚的耐磨层，并且耐磨层能和基体材料达到冶金结合。由于碳化钨有高的耐磨性，在钛合金堆焊层中均匀分布可以起到耐磨的效果，极大地提高了钛合金结构件的寿命。

技术研发人员：张新乐,张洪明,董悦雷,迟瑞春,宋艳,王夏鹏,张小飞
受保护的技术使用者：内蒙古第一机械集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12