[发明专利]一种铜基体表面激光熔覆铜合金粉末的方法

权利要求书

1.一种铜基表面激光熔覆铜合金粉末的方法，包括如下步骤：

(1)使用打磨工具打磨铜基工件表面，去除表面氧化层；再使用除污剂对铜基工件表面进行清洁，获得表面清洁的铜基表面；

(2)将铜基工件固定在工作平台上；

(3)通过高速激光熔覆光纤激光器，用激光熔覆粉末对铜基工件进行高速激光熔覆，其中的送粉方式为中心送粉，熔覆头与工作平台面夹角为75-86°，直接得到单层厚度为0.3-1.0mm的熔覆层；

所述激光熔覆粉末的化学成分以重量百分比表示如下：

C：0.01％-0.25％,B：0.5％-3％，Si：1％-4％,Cr：0-12％,Fe：0.5％-14％,Cu：10％-50％，Ni：30％-80％，粉末颗粒尺寸区间为25-150μm，球形度≥80％；

通过下列经验公式确定正离焦量和光斑直径：

正离焦量＝(1.5-铜质量百分含量/50)mm；

光斑直径＝(3.2-铜质量百分含量/50)mm；

所述步骤(2)中，控制所述的工作平台温度在100～400℃，以对铜基工件进行预热保温；

所述的工作平台为一个预热保温装置，所述预热保温装置包括加热控温单元、铜基工件装夹单元和预热保温单元；所述加热控温单元包括金属电加热棒，所述预热保温单元包括槽板，所述金属电加热棒被设置在槽板的槽中，所述铜基工件装夹单元包括与槽板相配合的螺丝螺母和压板，还包括用于连接铜基工件的铁基金属板，所述螺丝螺母和压板配合可将铁基金属板和铜基工件压贴固定在槽板之上；所述预热保温单元还包括上槽体和下槽体，所述槽板被设置在上槽体内，所述上槽体被设置在下槽体之上，且上下槽体之间填充有保温材料；

所述预热保温装置的使用方法包括如下步骤：在铜基工件和槽板之间垫入铁基金属板，通过铜基工件装夹单元将铜基工件和铁基金属板压贴固定在槽板之上；通过加热控温单元将槽板加热至设定的预热温度100～400℃；对铜基工件进行激光熔覆后，用盖板盖住上槽体，让铜基工件在预热保温单元中冷却至预热温度，随后关闭加热温控单元，使铜基工件自然冷却至室温；

槽板为T型槽板，螺丝螺母为T型螺丝螺母。

2.如权利要求1所述的铜基表面激光熔覆铜合金粉末的方法，其特征在于：正离焦量范围为0.5-1.5mm。

3.如权利要求1-2之一所述的铜基表面激光熔覆铜合金粉末的方法，其特征在于：所述高速激光熔覆光纤激光器的激光功率2400-2800W，扫描速率为75-95mm/s。

4.如权利要求3所述的铜基表面激光熔覆铜合金粉末的方法，其特征在于：扫描方式为搭接扫描，搭接率为55-65％，粉盘转速为0.6-0.9r/min，氩气流量为1～10L/min。

5.如权利要求1所述的铜基表面激光熔覆铜合金粉末的方法，其特征在于：T型槽板采用铝合金材料制成。

6.如权利要求1-2之一所述的铜基表面激光熔覆铜合金粉末的方法，其特征在于：铁基金属板为低碳钢板；保温材料为保温陶瓷纤维棉。