[发明专利]一种水轮机过流面防护涂层的激光微熔连铸方法在审
| 申请号： | 201911196481.7 | 申请日： | 2019-11-29 |
| 公开（公告）号： | CN110747466A | 公开（公告）日： | 2020-02-04 |
| 发明（设计）人： | 张林;曾东;刘刚;谢长宁;李勇;杨二娟;刘福广 | 申请（专利权）人： | 国电四川发电有限公司南桠河水电分公司;西安热工研究院有限公司 |
| 主分类号： | C23C24/10 | 分类号： | C23C24/10 |
| 代理公司： | 61215 西安智大知识产权代理事务所 | 代理人： | 何会侠 |
| 地址： | 625400 *** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种水轮机过流面防护涂层的激光微熔连铸方法，例如在水轮机和水泵等零部件过流面制备复合涂层，以增加零部件过流面的抗空蚀能力，提高其使用寿命；该方法通过同轴送粉嘴将合金粉末送出，利用高能密度激光束使粉末熔化、基体微熔，并通过高速气流将熔化的液滴喷射到基体表面，形成微熔连铸涂层，实现极低的热输入、外延生长的冶金结合组织结构；与传统热喷涂涂层相比，本发明具有涂层生产效率高，工艺简单，成本较低，涂层与基体呈高强冶金结合，组织具有连续柱状晶结构，表面粗糙度低，组织致密、孔隙率极低的优点，能够极大提升过流面抗冲蚀性能，实现水利水电枢纽用零部件过流面抗磨蚀涂层的高质量、高效制备。 | ||
| 搜索关键词： | 过流面 微熔 零部件 水轮机 冶金结合 连铸 熔化 水利水电枢纽 表面粗糙度 抗冲蚀性能 热喷涂涂层 防护涂层 粉末熔化 复合涂层 高速气流 高效制备 合金粉末 基体表面 生产效率 使用寿命 同轴送粉 外延生长 液滴喷射 组织结构 组织致密 激光束 抗空蚀 抗磨蚀 孔隙率 连续柱 热输入 送出 制备 水泵 激光 | ||
【主权项】：
1.一种水轮机过流面防护涂层的激光微熔连铸方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：将同轴送粉嘴与送粉器组装成同轴送粉装置；/n步骤二：将基材表面清洁并装夹于机床，基材表面的清洁是为了防止在激光熔覆过程中基材表面的油污与绣渍在激光的加热下产生恶化涂层性能的杂质，而将基材装夹于机床是让基材在机床的带动下获得高的线速度，使基材高速运动而不是熔覆头高速运动，从而保证了同轴送粉的均匀性；/n步骤三：将合金粉末烘干以后装入送粉器，合金粉末的烘干有助于提高其流动性，避免其在熔覆过程中出现送粉不均匀的现象；/n步骤四：启动送粉器，使熔覆合金粉末通过送粉器在载气的裹挟下从同轴送粉嘴送出，启动机床，使基材开始旋转；/n步骤五：调整同轴送粉嘴与基材之间的距离即离焦量为10-25mm，激光功率为100W-10KW，粉末流量为1r/min-10r/min，机床转速为5r/min-1000r/min，基材转速即线速度为200mm/min-32000mm/s，送粉嘴的移动速度及扫描速度为0.1mm-30mm/s；扫描速度与线速度配合显著影响涂层的稀释率、厚度、组织均匀性和热输入。/n步骤六：启动激光器进行激光熔覆，使激光器在机械手的带动下与送粉嘴同步移动，使得从同轴送粉嘴送出的熔覆合金粉末在激光的辐照下被加热熔化，同时利用激光辐照将合金粉末与基材表面同时融化，快速冷却凝固后形成稀释率较低，与基体呈冶金结合的熔覆层，在基材即水轮机过流面表面制备出抗空蚀涂层。/n
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