[发明专利]一种在钢基体上制备耐海水腐蚀熔覆层的方法

摘要

一种在钢基体上制备耐海水腐蚀熔覆层的方法，属于表面工程技术领域。工艺为：配制熔覆用混合粉末：混合粉末原料组分中成分重量百分数为：Cr粉：23-32wt.％；Mo粉：12-17wt.％；W粉：1-4wt.％；Nb粉：0.3-1wt.％；Ni粉：余量；熔覆层制备包括：熔覆混合粉末形成预熔覆层，熔覆混合粉末形成预熔覆层；多层熔覆。优点在于，无需采用气体雾化法或水雾化等工艺制备Ni-Cr-Mo合金化粉末，而通过机械混料法混合所需熔覆的粉末原料，利用高能量密度激光束熔化混合粉末，在钢基体表面原位形成合金化的Ni-Cr-Mo耐蚀熔覆层，熔覆层与基体达到冶金结合、且稀释率低。并具有制备成本较低、熔覆层耐海水腐蚀寿命长、工艺较简单；解决了Ni-Cr-Mo系耐蚀熔覆层制备的难题。

主权项

一种在钢基体上制备耐海水腐蚀熔覆层的方法，其特征在于，工艺步骤为(1)配制熔覆用混合粉末：混合粉末原料组分中成分重量百分数范围如下：Cr粉：23‑32wt.％；Mo粉：12‑17wt.％；W粉：1‑4wt.％；Nb粉：0.3‑1wt.％；Ni粉：余量；混合粉末的制备工艺按上述比例，称取粉末原料中所需的各种粉末；将粉末原料放入干燥箱中干燥，干燥箱温度为100‑150℃，干燥时间为2‑3小时；利用球磨机混合干燥后的粉末原料，形成混合粉末，混料时间为3‑4小时；将混合粉末用塑料袋密封存储；(2)熔覆层制备熔覆混合粉末形成预熔覆层将碳钢或舰船用合金钢板固定在熔覆工作台上，钢板厚度≥3mm；将步骤(1)中所述的混合粉末装入送粉器中，当使用700‑2000W的Nd:YAG灯泵浦固体激光器进行脉冲激光熔覆时，采用预撒粉法熔覆；当使用2‑5kW的高功率半导体激光器进行连续激光熔覆时，采用同步送粉法进行熔覆，在钢基体上形成未完全合金化的预熔覆层；预熔覆层的重熔合金化当使用700‑2000W的Nd:YAG灯泵浦固体激光器进行重熔时，其具体参数为：激光器输出功率700‑2000W，光斑直径3‑6mm，激光束扫描速度3‑6mm/s，激光头y轴向的步进长度为2‑5mm；当使用2‑5kW的高功率半导体激光器进行重熔时，其具体参数为：送粉量2‑6kg/h，输出功率2‑5kW/cm2，矩形光斑尺寸(2‑3)×(4‑8)mm2，激光束扫描速度4‑10mm/s，激光头y轴向的步进长度为3‑7mm；(3)多层熔覆1‑5次重复步骤(1)、(2)，制备多层熔覆的耐蚀层，耐蚀层厚度在600‑2000μm。