專利名稱：一種表面具有抗空蝕特性的鈦合金件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型設(shè)計涉及一種金屬材料的表面加工技術(shù)，特別是一種表面具有抗空蝕 特性的鈦合金件。
背景技術(shù)：
鈦合金主要應(yīng)用于航空、航天、能源、船舶與海洋工程以及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，在上述應(yīng) 用中經(jīng)常發(fā)生空蝕損傷，因此有必要提高鈦合金的抗空蝕性能。表面處理可有效提高鈦合 金的抗空蝕性能，但傳統(tǒng)的表面改性處理如滲碳、滲硼和滲氮等存在著處理周期長和工件 易變形等缺點；熱噴涂技術(shù)制備的涂層存在著組織結(jié)構(gòu)疏松且與基體的結(jié)合力較弱等不 足。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型的目的是設(shè)計一種加工周期短、工 件不變形、且表面具有更高抗空蝕特性的鈦合金件。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下一種表面具有抗空蝕特性的鈦 合金件包括基體和表面紋理層，所述的表面紋理層具有用激光加工的紋理結(jié)構(gòu)。本實用新型所述的紋理結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格或直線或點狀紋理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果1、由于本實用新型在鈦合金表面用激光加工成不同間距的網(wǎng)格、直線和點狀紋理 結(jié)構(gòu)后，鈦合金的抗空蝕磨損特性顯著提高。特別是對于網(wǎng)格紋理的鈦合金件試樣，用無錫 產(chǎn)J93025型超聲波空蝕實驗機(jī)進(jìn)行空蝕試驗，實驗功率為200W，振動頻率為21. 8kHz，振 幅為1.4X10-5m，實驗時磁化電流為6A，屏極電流為1A，實驗介質(zhì)為蒸餾水，敞口圓柱型容 器，環(huán)境為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。進(jìn)行空蝕實驗一小時后，空蝕面積不到拋光鈦合金件試樣空蝕 面積的十分之一。2、由于本實用新型所使用的激光束具有良好的相干性和方向性，故廣泛用于對各 種金屬材料的表面改性處理。激光處理的優(yōu)點是工件畸變較小，基體對熔覆層的稀釋度低， 可較精確地控制處理層的寬度和深度，能夠選擇地處理工件的特定表面，因此，可以保證加 工件形狀不變。3、由于本實用新型的激光加工方法具有加工周期短，加工件形狀不變，而且由于 激光加工只是加工工件表層，而對工件內(nèi)部組織沒有大的影響，故不造成工件組織結(jié)構(gòu)疏 松、結(jié)合力減弱等問題。

本實用新型共有附圖3張，其中圖1是鈦合金件表面直線紋理結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是鈦合金件表面網(wǎng)格紋理結(jié)構(gòu)示意圖；[0013]圖3是鈦合金件表面點狀紋理結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、基體，2、表面紋理層。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖1-3所示，一種表面具有抗 空蝕特性的鈦合金件包括基體1和表面紋理層2，所述的表面紋理層2具有用激光加工的紋 理結(jié)構(gòu)。所述的紋理結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格或直線或點狀紋理。本實用新型的加工方法包括以下步驟A、將鈦合金工件基體1進(jìn)行預(yù)處理后，依次放入丙酮、乙醇和純凈水中，用數(shù)控超 聲波清洗機(jī)進(jìn)行超聲清洗3min，用吹風(fēng)機(jī)吹干；B、用激光加工器對鈦合金工件的表面進(jìn)行紋理結(jié)構(gòu)加工，制備出間距為50 μ m和 100 μ m的鈦合金表面紋理層2。本實用新型所述的激光加工器型號為LSY50F，工作電壓為220V，激光波長 1064nm，焦距f = 160mm，設(shè)置聲光調(diào)制頻率3. 14KHz，輸出電流為12. 5A。
權(quán)利要求一種表面具有抗空蝕特性的鈦合金件，其特征在于包括基體(1)和表面紋理層(2)，所述的表面紋理層(2)具有用激光加工的紋理結(jié)構(gòu)；所述的紋理結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格或直線或點狀紋理。
專利摘要本實用新型公開了一種表面具有抗空蝕特性的鈦合金件，包括基體和表面紋理層，所述的表面紋理層具有用激光加工的紋理結(jié)構(gòu)。所述的紋理結(jié)構(gòu)是網(wǎng)格或直線或點狀紋理。本實用新型的加工方法包括以下步驟將鈦合金工件基體進(jìn)行預(yù)處理；用激光加工器對鈦合金工件的表面進(jìn)行紋理結(jié)構(gòu)加工，制備出間距為50μm和100μm的鈦合金表面紋理層。由于本實用新型在鈦合金表面用激光加工成不同間距的網(wǎng)格、直線和點狀紋理結(jié)構(gòu)后，鈦合金的抗空蝕磨損特性顯著提高。由于本實用新型所使用的激光束具有良好的相干性和方向性，可以保證加工件形狀不變，且不造成工件組織結(jié)構(gòu)疏松、結(jié)合力減弱等問題。
文檔編號B23K26/00GK201634746SQ20092024774
公開日2010年11月17日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者龐連云, 張會臣, 連峰, 高玉周 申請人:大連海事大學(xué)