[发明专利]一种TC4钛合金表面强化方法

说明书

本发明公开了一种TC4钛合金表面强化方法，涉及TC4钛合金表面处理领域，解决现有强化方法难以对磨损的TC4钛合金零件进行强化的技术问题，包括前处理、配置过渡层粉末、配置耐磨层粉末、熔覆过渡层和熔覆耐磨层五步，本发明具有使用范围广的优点。

技术领域

本发明涉及TC4钛合金表面处理技术领域，更具体的是涉及TC4钛合金表面强化方法技术领域。

背景技术

TC4钛合金具有良好的耐蚀性、密度小、比强度高、韧性较好和焊接性好的特点，所以常把TC4钛合金制成的零件应用在高温和强腐蚀等环境恶劣的工作场景中。

由于TC4钛合金不但表面硬度差，而且抗磨性差，长期工作在恶劣环境中的TC4钛合金零件容易因为碰撞、强腐蚀和高温氧化等原因受到伤害，导致其表面和装配面出现磨损，甚至造成零件报废。

TC4合金零件出现磨损之后，需要对出现磨损的位置进行修复和强化，现有的强化方法主要有离子注入、等离子喷涂、气相沉积和化学镀等，上述强化方法存在以下缺陷：

(1)难以修复已经磨损的零件，只能对新品零件进行一定程度的表面强化，强化的耐磨层极薄，难以在恶劣环境中长期工作；

(2)结合强度较低。

由于以上缺陷，导致现有的强化方法难以实现对TC4钛合金零件的修复和强化。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供一种TC4钛合金表面强化方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种TC4钛合金表面强化方法，包括如下步骤：

(1)前处理：将TC4钛合金零件的表面氧化物和污物清理干净；

(2)配置过渡层粉末：把自熔合金粉末和陶瓷粉末混合均匀，烘干之后得到过渡层粉末，备用；

(3)配置耐磨层粉末：把TC4钛合金粉末和陶瓷粉末混合均匀，烘干之后得到耐磨层粉末，备用；

(4)熔覆过渡层：通过激光熔覆的方式把过渡层粉末熔覆到TC4钛合金零件的待强化位置，形成过渡层；

(5)熔覆耐磨层：通过激光熔覆的方式把耐磨层熔覆到过渡层表面，形成耐磨层。

进一步地，步骤(4)中，激光熔覆的工艺参数为：激光功率1400W，光斑直径为2mm，扫描速度为15mm/s，送粉量为10.25g/min，搭接率为50％。

进一步地，步骤(5)中，激光熔覆的工艺参数为：激光功率1700W，光斑直径为2mm，扫描速度为11mm/s，送粉量为8.28g/min，搭接率为50％。

进一步地，步骤(2)中，自熔合金粉末和陶瓷粉末按照重量比4:1配置。

进一步地，步骤(4)中，过渡层的厚度为0.5mm。

进一步地，步骤(3)中，TC4钛合金粉末和陶瓷粉末按照重量比1:1配置。

进一步地，步骤(5)中，耐磨层的厚度为1mm。

进一步地，步骤(4)和(5)中，陶瓷粉末为Wc陶瓷粉末。

进一步地，自熔合金粉末为镍基自熔合金、钴基自熔合金、铜基自熔合金、钛基自熔合金、钨基自熔合金、铝基自熔合金、锡基自熔合金、银基自熔合金和铁基自熔合金的任意一种或混合物。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明既能用于新品零件的强化，也能用于报废零件的修复，使用范围广，能够有效降低成本；