[发明专利]一种超声波辅助等离子束熔覆高熵合金涂层的方法

权利要求书

1.一种超声波辅助等离子束熔覆高熵合金涂层的方法，其特征在于，所述的制作方法包括下述工艺步骤：

步骤一、选取将要强化的低碳钢零件表面作为基体，并对其表面进行预处理，即用砂轮或砂纸打磨表面进行除锈，用酒精或丙酮清除表面的油污；

步骤二、将镍铬硼硅粉、铜粉、低碳铬铁粉和高碳锰铁粉按一定比例用球磨机进行球磨混合，其中镍铬硼硅粉成分的质量百分比为Cr：14-17，B：2.5-4.5，Si：3-4.5，C：0.6-1.0，其余为Ni，粒度为30-300μm；铜粉的纯度为99.5-100%，粒度为30-300μm；低碳铬铁粉成分的质量百分比为C：0.1-0.2%，Cr：50-70%，其余为Fe，粒度为30-300μm；高碳锰铁粉的质量百分比为Mn：62-85；C：7.0-8.0；Si：1.5-2.5，其余为铁，粒度为30-300μm；混合粉末中镍铬硼硅粉、铜粉、低碳铬铁粉和高碳锰铁粉的质量百分比为：10-12：10-12：8-10：10-12，组成混合粉末；

步骤三、将混合粉末与压敏胶按一定比例混合制成熔覆粉，将其涂覆到低碳钢基体表面，涂覆厚度为0.8-1.2 cm，并烘干；

步骤四、采用等离子束在超声波辅助下对熔覆粉加热进行熔覆，熔覆工艺参数为：氩气作为保护气及电离气体，熔覆电流为100-160 A，工作电压20-40 V，扫描速度为3-6 mm/s，氩气作为保护气的流量为0.9-1.5m3/h，氩气作为电离的流量为0.7-1.3m3/h，喷嘴距待处理表面的距离为0.7-1.3cm，冷却后即为耐磨涂层；其中超声波辅助装置是在低碳钢基体上安置超声波换能器，超声波换能器的输出功率为0.2-2kW，超声波换能器工作频率为20-100kHz，超声波换能器输出振幅为1-30μm；在等离子束加热至熔覆粉末开始融化时，超声波换能器启动，低碳钢基体随超声波换能器一起振动，进行超声波振动辅助熔覆涂层，直到熔覆完成。

2.根据权利要求1所述的一种超声波辅助等离子束熔覆高熵合金涂层的方法，其特征在于：所述的球磨混合是采用钢制球磨罐进行球磨混合，其中的磨球与金属粉质量比为2.5-3.2∶1，密封后打开真空阀抽真空20-30分钟，将球磨罐放入行星式球磨机，转速为260-300 r/min，倒向频率 30-45 Hz，进行球磨混料时间为60-80分钟。

3.根据权利要求1所述的一种超声波辅助等离子束熔覆高熵合金涂层的方法，其特征在于：所述的烘干工艺为：在100-120℃烘干1.5-2h。