[发明专利]一种海洋环境使用的胞状和柱状组合结构涂层及制备方法

权利要求书

1.一种海洋环境使用的胞状和柱状组合结构涂层，其特征在于，它是在预处理的基体上，利用激光束摆动熔覆第一层合金粉末，改变快速垂直枝晶为胞状晶，既提高熔覆层与基体的结合力，又阻隔液体腐蚀介质向着基体传输，提高耐蚀性；然后在获得的胞状晶熔覆层上，再利用激光束快速熔覆第二层合金粉末形成表面合金层，不摆动，在胞状晶基础上再获得具有柱状结构的细密枝晶组织；

所述的第一层合金粉末由Co、Cr、Fe、Ni和Mn粉末组成，合金粉末的摩尔配比为Co：Cr：Fe：Ni：Mn=1：1：1：1：1；第二层合金粉末由Co、Cr、Fe、Ni、Mn、Ti和B₄C粉末组成，合金粉末的摩尔配比为Co：Cr：Fe：Ni：Mn：Ti：B₄C=1：1：1：1：1：x：y，其中x=0.25~1, y =1/3x；

所述的激光束摆动熔覆第一层合金粉末参数为：激光摆动熔覆功率1200W，扫描速度8mm/s，光斑直径 3mm，搭接率 33%，摆动振幅为1.5 -3.5mm、摆动频率为300 Hz；激光束快速熔覆第二层合金粉末参数为：激光熔覆功率1500W，扫描速度 10mm/s，光斑直径 3mm，搭接率 33%，不摆动。

2.一种具有胞状和柱状组合结构的海洋环境用的涂层的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：粉体准备

按照Co：Cr：Fe：Ni：Mn=1：1：1：1：1摩尔比称取第一层合金粉，按照Co：Cr：Fe：Ni：Mn：Ti：B₄C=1：1：1：1：1：x：y摩尔比称取第二层合金粉，粉体的粉体粒度为48-75μm，将配置好的第一层和第二层合金粉分别置于三维混料机中混合24h；

所述的x=0.25~1, y =1/3x；

步骤2：基体表面预处理

在进行熔覆前先将基体进行清洗、打磨找平、去除油污铁锈，最后烘干；

步骤3：激光摆动熔覆第一层胞状结构

激光摆动熔覆功率1200W，扫描速度8mm/s，光斑直径 3mm，搭接率 33%，摆动振幅为1.5-3.5mm、摆动频率为300 Hz，对预涂的第一层合金粉末Ni、Cr、Mn、Co、Fe进行第一次激光熔覆，第一熔覆层具有胞状结构，厚度为1.5-2mm，平均硬度为220-600HV_0.1，能阻隔液体腐蚀介质向着基体传输；

步骤4：激光熔覆第二层表面合金层，获得具有柱状结构的细密枝晶组织

激光熔覆功率1500W，扫描速度 10mm/s，光斑直径 3mm，搭接率 33%，不摆动，对预涂的第二层合金粉末粉末Ni、Cr、Mn、Co、Fe、Ti、B₄C进行第二次激光熔覆，第二熔覆层具有柱状结构，厚度为0.5-1mm，平均硬度为740-950HV_0.1在磨损过程中表现出非常强的抗粘着磨损、磨粒磨损性能；熔覆结束后涂层空冷至室温，使用铜刷去除熔渣和氧化皮，至此熔覆过程结束，形成具有胞状和柱状组合结构的熔射层。