铜合金基体激光熔覆时降低反射率的方法

本发明涉及一种铜合金基体激光熔覆时降低反射率的方法。

背景技术：

1、纯铜及其合金都属于具有高反射率的金属材料，在具体工业应用中，铜合金的应用范围远高于纯铜，例如黄铜、青铜等，实质都是铜合金。不过无论是纯铜还是铜合金，具有洁净表面，且表面精度高于it7时，其表面反射率通常大于等于40%。而众所周知的是，激光熔覆工艺要求在激光的热效应下，例如涂层与铜合金基体间产生熔融状态，换言之，被涂层吸收的部分应足以使铜合金表面融化，那么被反射掉的部分几乎也能够致使铜合金表面融化，被反射掉的部分的光强也足够大，而易于使反射光所照射的物品、设备等产生损坏。

2、有鉴于此，如中国专利文献cn107868955a提出了一种铜结晶器（以下简称工件）表面激光强化涂层制备方法，为了降低涂层制备时工件表面的激光反射强度，在制备涂层前，先在工件表面制备一层中间过渡层。具体方法是在工件表面清洁后，使用电镀的方式在工件表面电镀或者电刷镀纯镍层或者镍基合金层，然后采用激光熔覆方法对电镀层进行重熔，以保证电镀层熔透从而使激光重熔层与结晶器铜基体形成可靠的冶金连接。

3、电镀层的结合强度比较低，因此中国专利文献cn107868955a才提出再使用激光重熔技术使电镀层与工件表面间产生冶金连接。需要说明的是，电镀层的制备所需要的电镀液并不是简单的含有电镀层金属离子的电镀液，而且还含有较多的其他种类的金属离子或者助剂，很多都属于环境污染物，并且电镀的工时普遍比较长。加之对于工件而言，并不是全部表面都需要电镀，例如铜制器壳，通常只有其外表面才需要制备涂层，而电镀需要将工件浸入电镀液，不可避免的会产生镀层的浪费和工件尺寸（其它不需要制备涂层的表面）的控制问题。

4、另外，电镀本身的功耗和成本也相对较高，一般电镀后需要另外清洁和干燥，整体工时相对较长。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种功耗相对较低、效率相对较高的铜合金基体激光熔覆时降低反射率的方法。

2、在本发明的实施例中，提供了一种铜合金基体激光熔覆时降低反射率的方法，所述方法包括以下步骤：

3、1）将给定的铜合金工件的目标表面打毛；

4、2）清洁目标表面后在目标表面涂刷挥发性胶；

5、3）向目标表面布撒镍基合金粉末，以完全覆盖目标表面；

6、4）抖落未被沾附的镍基合金粉末并干燥形成过渡层；

7、5）在所述过渡层上制备目标涂层。

8、可选地，所述镍基合金为ni25或自熔性镍基合金粉末。

9、可选地，所述自熔性镍基合金粉末为ni-b-si合金粉末。

10、可选地，所述ni25粉末为球形合金粉末，粒径为150~300目。

11、可选地，所述ni25以质量百分比计的成分为：c0.5%、cr15%、si2.5%、b1.8、al0.5%、fe7%，余量为ni。

12、可选地，步骤4）中在抖落未被沾附的镍基合金粉末前，需在目标表面完全覆盖镍基合金粉末后静置时间不少于2min。

13、可选地，对目标表面打毛的方法是采用200目砂纸对目标表面进行打毛。

14、可选地，所述挥发性胶为乙烯醇与水按照10g：20ml的比例混合而成，其中的水位去离子水。

15、可选地，步骤4）中干燥的方式是将抖落未被沾附的镍基合金粉末后的铜合金工件置入干燥箱，干燥温度为200℃，干燥时间为120min。

16、可选地，步骤4）干燥后，取出铜合金工件后自然冷却至室温。

17、在本发明的实施例中，首先将铜合金工件的目标表面打毛，此时目标表面自身的反射率会下降，同时也有助于其他物料的沾附。进而在目标表面涂刷挥发性胶，将镍基合金粉末布撒在挥发性胶上，抖落多余的镍基合金粉末，干燥获得相对稳定的过渡层，以使所获得过渡层层厚相对均匀。之后在过渡层上制备目标涂层。在此过程中，效率相对较高，且目标涂层在以熔覆方式制备时，过渡层也被熔覆，同时形成冶金连接，效率比较高，同时在整体上降低了能耗。同时冶金连接相对于电镀层，结合牢固性比较好。

技术特征：

1.一种铜合金基体激光熔覆时降低反射率的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基合金为ni25或自熔性镍基合金粉末。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述自熔性镍基合金粉末为ni-b-si合金粉末。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述ni25粉末为球形合金粉末，粒径为150~300目。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述ni25以质量百分比计的成分为：c0.5%、cr15%、si2.5%、b1.8、al0.5%、fe7%，余量为ni。

6.根据权利要求1、4或5所述的方法，其特征在于，步骤4）中在抖落未被沾附的镍基合金粉末前，需在目标表面完全覆盖镍基合金粉末后静置时间不少于2min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对目标表面打毛的方法是采用200目砂纸对目标表面进行打毛。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述挥发性胶为乙烯醇与水按照10g：20ml的比例混合而成，其中的水位去离子水。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4）中干燥的方式是将抖落未被沾附的镍基合金粉末后的铜合金工件置入干燥箱，干燥温度为200℃，干燥时间为120min。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤4）干燥后，取出铜合金工件后自然冷却至室温。

技术总结
本发明公开了一种铜合金基体激光熔覆时降低反射率的方法，所述方法包括以下步骤：1）将给定的铜合金工件的目标表面打毛；2）清洁目标表面后在目标表面涂刷挥发性胶；3）向目标表面布撒镍基合金粉末，以完全覆盖目标表面；4）抖落未被沾附的镍基合金粉末并干燥形成过渡层；5）在所述过渡层上制备目标涂层。依据本发明的所述方法功耗相对较低、效率相对较高。

技术研发人员：张振宇,王守仁,王高琦,肖振,段旭楠
受保护的技术使用者：济南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14