專利名稱：一種提高鎂合金az91d表面性能的激光熔覆方法
ー種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合金粉末液態(tài)成型，尤指ー種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法。
背景技木鎂合金具有密度小、大的比強度和比剛度以及電磁屏蔽性好等特點，作為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料被廣泛應(yīng)用。然而鎂合金表面硬度低、耐磨性、耐腐蝕性差等缺點限制了鎂合金的應(yīng)用。實際應(yīng)用中需ー種表面硬度高、耐磨和耐腐蝕性性能優(yōu)良，有效工作層與基體結(jié)合牢固，具有一定尺寸厚度，成本較低的表面涂層，而現(xiàn)有技術(shù)的鎂合金表面改性技木，在綜合提高材料力學(xué)性能和電化學(xué)性能方面，在涂層與基體結(jié)合強度方面有缺陷。在制備成本和使用性能方面仍難以滿足實際使用的需要。

發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供ー種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供ー種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法，其特征在于包括如下步驟:一、熔覆材料為Co-Cr合金粉末，添加WC作為強化相，Cr質(zhì)量分數(shù)為16% -20%,與Co形成a固溶體，強化相WC含量3.5% -4.5%，通過霧化法制備出粒度為90-110微米的球形粉末；ニ、鎂合金工件表面預(yù)處理，獲得清潔的表面；三、鎂合金工件表面熔覆，米用光纖激光器組成的柔性激光加工系統(tǒng)，光束模式為多模，脈寬6ms，頻率6Hz，光斑直徑2.5mm,焦距75mm，掃描方式為螺旋掃描，掃描速度90mm/s，送粉量2g/s ；四、結(jié)合Co-Cr相圖，Co-W-C相圖，通過SEM或XRD分析手段，運用凝固理論，得到熔覆層形貌、組成相及結(jié)構(gòu)特征；五、根據(jù)凝固組織的組成相、形貌與分布、晶粒度、柱狀晶和枝晶特征，測試鎂合金エ件表面力學(xué)性能和電化學(xué)性能，達到特定的表面性能時即得到要求的產(chǎn)品。步驟三中，鎂合金工件表面熔覆所得到的WC/Co基合金涂層厚度為0.8 1.2mm。進ー步地，步驟五后， 所述鎂合金.熔覆層表面經(jīng)打磨、拋光后得到產(chǎn)品。本發(fā)明利用激光熔覆技術(shù)，在鎂合金AZ91D表面制備鈷基合金熔覆層，該熔覆層與基體冶金結(jié)合，表面硬度比基體提高六倍，腐蝕電位提高1.lv，腐蝕電流降低5個數(shù)量級。本發(fā)明的有益效果是:使鎂合金表面硬度大、耐磨和耐腐蝕性性能增強，有效工作層與基體結(jié)合牢固，具有一定尺寸厚度、成本較低。具體實施方式
實施例一，本發(fā)明ー種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法，其特征在于包括如下步驟:一、熔覆材料為Co-Cr合金粉末，添加WC作為強化相，Cr質(zhì)量分數(shù)為16% -20%,與Co形成a固溶體，強化相WC含量3.5% -4.5%，通過霧化法制備出粒度為90-110微米的球形粉末；ニ、鎂合金工件表面預(yù)處理，獲得清潔的表面；三、鎂合金工件表面熔覆，米用光纖激光器組成的柔性激光加工系統(tǒng)，光束模式為多模，脈寬6ms，頻率6Hz，光斑直徑2.5mm,焦距75mm，掃描方式為螺旋掃描，掃描速度90mm/s，送粉量2g/s ；四、結(jié)合Co-Cr相圖，Co-W-C相圖，通過SEM或XRD分析手段，運用凝固理論，得到熔覆層形貌、組成相及結(jié)構(gòu)特征；六、根據(jù)凝固組織的組成相、形貌與分布、晶粒度、柱狀晶和枝晶特征，測試鎂合金エ件表面力學(xué)性能和電化學(xué)性能，達到特定的表面性能時即得到要求的產(chǎn)品。步驟三中，鎂合金工件表面熔覆所得到的WC/Co基合金涂層厚度為0.8 1.2mm。進ー步地，步驟五后，所述鎂合金.熔覆層表面經(jīng)打磨、拋光后得到產(chǎn)品。實施例ニ，本發(fā)明ー種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法，其特征在于包括如下步驟:一、熔覆材料為Co-Cr合金粉末，添加WC作為強化相，Cr質(zhì)量分數(shù)為16%，與Co形成a固溶體，強化相WC含量3.5%，通過霧化法制備出粒度為90微米的球形粉末；ニ、鎂合金工件表面預(yù)處理，獲得清潔的表面；三、鎂合金工件表面熔覆，米用光纖激光器組成的柔性激光加工系統(tǒng)，光束模式為多模，脈寬6ms，頻率6Hz，光斑直徑2.5mm,焦距75mm，掃描方式為螺旋掃描，掃描速度90mm/s，送粉量2g/s ；四、結(jié)合Co-Cr相圖，Co-W-C相圖，通過SEM或XRD分析手段，運用凝固理論，得到熔覆層形貌、組成相及結(jié)構(gòu)特征；五、根據(jù)凝固組織的組成相、形貌與分布、晶粒度、柱狀晶和枝晶特征，測試鎂合金エ件表面力學(xué)性能和電化學(xué)性能，達到特定的表面性能時即得到要求的產(chǎn)品。實施例三，本發(fā)明ー種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法，其特征在于包括如下步驟:一、熔覆材料為Co-Cr合金粉末，添加WC作為強化相，Cr質(zhì)量分數(shù)為20%，與Co形成a固溶體，強化相WC含量4.5%，通過霧化法制備出粒度為110微米的球形粉末；ニ、鎂合金工件表面預(yù)處理，獲得清潔的表面；三、鎂合金工件表面熔覆，米用光纖激光器組成的柔性激光加工系統(tǒng)，光束模式為多模，脈寬6ms，頻率6Hz，光斑直徑2.5mm,焦距75mm，掃描方式為螺旋掃描，掃描速度90mm/s，送粉量2g/s ；四、結(jié)合Co-Cr相圖，Co-W-C相圖，通過SEM或XRD分析手段，運用凝固理論，得到熔覆層形貌、組成相及結(jié)構(gòu)特征；

五、根據(jù)凝固組織的組成相、形貌與分布、晶粒度、柱狀晶和枝晶特征，測試鎂合金エ件表面力學(xué)性能和電化學(xué)性能，達到特定的表面性能時即得到要求的產(chǎn)品。在本發(fā)明的實施例中，步驟三鎂合金工件表面熔覆所得到的WC/Co基合金涂層厚度為0.8 1.2mm。在本發(fā)明的實施例中，步 驟五后，熔覆層表面經(jīng)打磨、拋光。
權(quán)利要求
1.一種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法，其特征在于包括如下步驟: 一、熔覆材料為Co-Cr合金粉末，添加WC作為強化相，Cr質(zhì)量分數(shù)為16% -20%，與Co形成a固溶體，強化相WC含量3.5% -4.5%，通過霧化法制備出粒度為90-110微米的球形粉末； ニ、鎂合金工件表面預(yù)處理，獲得清潔的表面； 三、鎂合金工件表面熔覆，采用光纖激光器組成的柔性激光加工系統(tǒng)，光束模式為多模，脈寬6ms，頻率6Hz，光斑直徑2.5mm,焦距75mm，掃描方式為螺旋掃描，掃描速度90mm/s，送粉量2g/S ； 四、結(jié)合Co-Cr相圖，Co-W-C相圖，通過SEM或XRD分析手段，運用凝固理論，得到熔覆層形貌、組成相及結(jié)構(gòu)特征； 五、根據(jù)凝固組織的組成相、形貌與分布、晶粒度、柱狀晶和枝晶特征，測試鎂合金工件表面力學(xué)性能和電化學(xué)性能，達到特定的表面性能時即得到要求的產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法，其特征在于:步驟三鎂合金工件表面熔覆所得到 的WC/Co基合金涂層厚度為0.8 1.2mm。
全文摘要
一種提高鎂合金AZ91D表面性能的激光熔覆方法，一、熔覆材料為Co-Cr合金粉末，二、鎂合金工件表面預(yù)處理，三、鎂合金工件表面熔覆，四、結(jié)合Co-Cr相圖，Co-W-C相圖，通過SEM或XRD分析手段，運用凝固理論，得到熔覆層形貌、組成相及結(jié)構(gòu)特征；五、根據(jù)凝固組織的組成相、形貌與分布、晶粒度、柱狀晶和枝晶特征，測試鎂合金工件表面力學(xué)性能和電化學(xué)性能，達到特定的表面性能時即得到要求的產(chǎn)品。其優(yōu)點是使鎂合金表面硬度大、耐磨和耐腐蝕性性能增強，有效工作層與基體結(jié)合牢固，具有一定尺寸厚度、成本較低。
文檔編號C23C24/10GK103088339SQ201310057778
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月25日
發(fā)明者金朝龍, 顏瑞峰 申請人:蘇州天弘激光股份有限公司