一種含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法

　　【技術領域】

　　[0001] 本發明屬于表面合金化及涂層技術領域，涉及一種含Cr不銹鋼表面氧化物擴散 障及耐蝕層的制備方法。

　　【背景技術】

　　[0002] 熔鹽反應堆（Molten Salt Reactor-MSR)作為第四代核反應堆，因其極高的中子 經濟性、大功率密度、固有負載可控、負溫度系數大、高轉化比、高可靠性、燃料組合耗費低、 可增殖性等優點，獲得國內外廣泛關注。但是，MSR中燃料和冷卻劑所用的熔融氟化物具有 極強的腐蝕性，大多數在高溫氧化環境中穩定存在的保護性氧化膜如Al 203、Cr203和SiO 2等 都會發生活性溶解，從而導致熱端部件（主要是不銹鋼）材料的失效。Ni在熔鹽中的化學 穩定性較高，適合用作MSR環境結構材料的防護涂層。但是，當Ni涂層配合基體合金長期 服役時，Ni涂層無法阻擋基體中活性元素的外擴散，從而喪失了對基體的有效防護。

　　[0003] 鑒于互擴散是影響耐蝕Ni涂層服役壽命的關鍵因素，有必要在涂層和基體之間 引入擴散阻擋層。"擴散障/金屬耐蝕層"復合涂層體系的設計在高溫涂層領域已有研究應 用，例如，氮化物擴散障與金屬基耐蝕層組成的復合涂層在解決燃氣渦輪高溫部件的高溫 腐蝕、磨損和因元素互擴散導致的涂層退化等問題方面具有廣闊的應用前景；A1 203、Cr203 等氧化物擴散障可有效抑制MCrAlY涂層與高溫合金之間的元素互擴散。美國威斯康辛大 學的擴散動力學實驗結果表明，由于合金元素在氧化物陶瓷中的擴散系數遠小于其在金屬 Ni中的數值，從而起到顯著的阻擴散效應。

　　[0004]目前氧化物陶瓷擴散障的制備工藝主要包括磁控濺射、多弧離子鍍等物理氣相沉 積方法（PVD)和預氧化熱生長方法。其中PVD要求設備真空、成本高昂，制備的擴散阻擋層 與基體間為物理結合，常因熱膨脹系數不匹配存在結合力差、易脫落的問題，嚴重威脅熔鹽 反應堆的安全運行。與PVD相比，預氧化熱生長方法所需設備簡單，價格低廉；氧化物涂層 與基體之間的化學結合能顯著提高氧化物與基體粘附性；可通過控制反應條件對氧化物涂 層進行成分厚度調控。然而，通過上述傳統涂層技術制備擴散障會對耐蝕Ni層的制備帶來 一定的影響，如，氧化物擴散障的非導電性將會對電鍍工藝制備Ni層產生不利影響，而采 用噴涂工藝制備Ni層又容易造成擴散障受力破裂，進一步影響其阻擴散作用。另外，采用 涂層技術先后制備的氧化物和Ni層間為物理結合，在服役過程中極易因熱物理性能差異 發生開裂。可見，如何獲得連續致密、與基體合金和耐蝕Ni層結合性能良好的擴散障是研 發熔鹽反應堆涂層技術的關鍵。

　　【發明內容】

　　[0005] 本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種含Cr不銹鋼表面氧化 物擴散障及耐蝕層的制備方法，該制備方法可以制備出連續致密且與含Cr不銹鋼基體結 合性能良好的耐蝕Ni層。

　　[0006] 為達到上述目的，本發明所述的含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備 方法包括以下步驟：

　　[0007] 1)取Ni (0)固溶體粉末，然后篩取粒徑小于50μm的Ni (0)固溶體粉末作為冷噴 涂粉末；

　　[0008] 2)對待處理的含Cr不銹鋼基體進行除油及清洗后進行噴砂處理；

　　[0009] 3)采用冷噴涂技術將步驟1)得到的冷噴涂粉末噴涂到經步驟2)處理的含Cr不 銹鋼基體表面，在Cr不銹鋼基體表面沉積Ni (0)固溶體層；

　　[0010] 4)在步驟3)得到的Ni (0)固溶體層的表面沉積耐蝕Ni層；

　　[0011] 5)將步驟4)得到的沉積有耐蝕Ni層的Cr不銹鋼基體放置到惰性氣體保護的容 器內，在進行熱處理，使Cr不銹鋼基體表面生長出Cr 203擴散障，然后再進行保溫，得含Cr 不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層。

　　[0012] 步驟3)中Ni (0)固溶體層的厚度為10-100微米。

　　[0013] 步驟4)中耐蝕Ni層的厚度為90-400微米。

　　[0014] 步驟5)中的惰性氣體為氬氣；

　　[0015] 步驟5)中的容器為石英管或真空爐。

　　[0016] 步驟5)中熱處理的過程中的溫度為700-1000°C，保溫時間為4-20h。

　　[0017] 含Cr不銹鋼基本中Cr的含量大于等于18wt. %。

　　[0018] 本發明具有以下有益效果：

　　[0019] 本發明所述的含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法在具體操作 時，先在含Cr不銹鋼基本表面沉積Ni (0)固溶體層，再在Ni (0)固溶體層的表面沉積耐蝕 Ni層，然后在Cr不銹鋼基體表面生長出Cr203擴散障，形成Cr 203擴散障/耐蝕Ni層結構， 從而得到連續致密且與含Cr不銹鋼基體結合性能良好的耐蝕Ni層，制備方法簡單。

　　[0020] 進一步，熱處理的過程中的溫度為700-1000°C，保溫時間為4_20h，低吉布斯自由 能的Cr 203可在含Cr不銹鋼基體/涂層界面優先生長。

　　【附圖說明】

　　[0021] 圖1 (a)為原始Ni粉的表面形貌；

　　[0022] 圖1 (b)為經球磨處理后Ni (0)粉末的表面形貌；

　　[0023] 圖2 (a)為冷噴涂Ni (0)層和Ni耐蝕外層后的復合涂層截面形貌；

　　[0024] 圖2 (b)為圖2 (a)中A處的放大圖；

　　[0025] 圖3為310ss基體/涂層界面處Cr203擴散障的形貌；

　　[0026] 圖4(a)為Cr203擴散障的形貌圖；

　　[0027] 圖4 (b) Cr203擴散障的能譜Cr元素分布曲線；

　　[0028] 圖4 (c) Cr203擴散障的能譜Fe元素分布曲線；

　　[0029] 圖4 (d) Cr203擴散障的能譜Ni元素分布曲線；

　　[0030] 圖4 (e) Cr203擴散障的能譜0元素分布曲線；

　　[0031] 圖5 (a)為316ss基體的形貌圖；

　　[0032] 圖5(b)為涂層界面處Cr203擴散障的形貌圖。

　　【具體實施方式】

　　[0033] 下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述：

　　[0034] 本發明所述的含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法包括以下步 驟：

　　[0035] 1)取Ni (0)固溶體粉末，然后篩取粒徑小于50μm的Ni (0)固溶體粉末作為冷噴 涂粉末；

　　[0036] 2)對待處理的含Cr不銹鋼基體進行除油及清洗后進行噴砂處理；

　　[0037] 3)采用冷噴涂技術將步驟1)得到的冷噴涂粉末噴涂到經步驟2)處理的含Cr不 銹鋼基體表面，在Cr不銹鋼基體表面沉積Ni (0)固溶體層；

　　[0038] 4)在步驟3)得到的Ni (0)固溶體層的表面沉積耐蝕Ni層；

　　[0039] 5)將步驟4)得到的沉積有耐蝕Ni層的Cr不銹鋼基體放置到惰性氣體保護的容 器內，在進行熱處理，使Cr不銹鋼基體表面生長出Cr 203擴散障，然后再進行保溫，得含Cr 不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層。

　　[0040] 步驟3)中Ni (0)固溶體層的厚度為10-100微米。

　　[0041] 步驟4)中耐蝕Ni層的厚度為90-400微米。

　　[0042] 步驟5)中的惰性氣體為氬氣；

　　[0043] 步驟5)中的容器為石英管或真空爐。

　　[0044] 步驟5)中熱處理的過程中的溫度為700-1000°C，保溫時間為4_20h。

　　[0045] 含Cr不銹鋼基本中Cr的含量大于等于18wt. %。

　　[0046] 實施例1

　　[0047]以Cr含量約為25wt. %的310不銹鋼為基材（成分見表1)，對材料進行預處理： 丙酮超聲除油，無水乙醇清洗后吹干；

　　[0048]表1

　　【主權項】

　　1. 一種含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： 1) 取Ni(O)固溶體粉末，然后篩取粒徑小于50iim的Ni(O)固溶體粉末作為冷噴涂粉 末； 2) 對待處理的含Cr不銹鋼基體進行除油及清洗后進行噴砂處理； 3) 采用冷噴涂技術將步驟1)得到的冷噴涂粉末噴涂到經步驟2)處理的含Cr不銹鋼 基體表面，在Cr不銹鋼基體表面沉積Ni(0)固溶體層； 4) 在步驟3)得到的Ni(0)固溶體層的表面沉積耐蝕Ni層； 5) 將步驟4)得到的沉積有耐蝕Ni層的Cr不銹鋼基體放置到惰性氣體保護的容器內， 在進行熱處理，使Cr不銹鋼基體表面生長出Cr2O3擴散障，然后再進行保溫，得含Cr不銹鋼 表面氧化物擴散障及耐蝕層。

　　2. 根據權利要求1所述的含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法，其特征 在于，步驟3)中Ni(O)固溶體層的厚度為10-100微米。

　　3. 根據權利要求1所述的含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法，其特征 在于，步驟4)中耐蝕Ni層的厚度為90-400微米。

　　4. 根據權利要求1所述的含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法，其特征 在于， 步驟5)中的惰性氣體為氬氣； 步驟5)中的容器為石英管或真空爐。

　　5. 根據權利要求1所述的含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法，其特征 在于，步驟5)中熱處理的過程中的溫度為700-1000°C，保溫時間為4-20h。

　　6. 根據權利要求1所述的含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法，其特征 在于，含Cr不銹鋼基本中Cr的含量大于等于18wt. %。

　　【專利摘要】本發明公開了一種含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層的制備方法，包括以下步驟：1)取Ni(0)固溶體粉末，然后篩取粒徑小于50μm的Ni(0)固溶體粉末作為冷噴涂粉末；2)對待處理的含Cr不銹鋼基體進行除油及清洗后進行噴砂處理；3)采用冷噴涂技術將步驟1)得到的冷噴涂粉末噴涂到經步驟2)處理的含Cr不銹鋼基體表面，在Cr不銹鋼基體表面沉積Ni(0)固溶體層；4)在步驟3)得到的Ni(0)固溶體層的表面沉積耐蝕Ni層；5)將Cr不銹鋼基體放置到惰性氣體保護的容器內，在進行熱處理，使Cr不銹鋼基體表面生長出Cr2O3擴散障，然后再進行保溫，得含Cr不銹鋼表面氧化物擴散障及耐蝕層。本發明可以制備出連續致密且與含Cr不銹鋼基體結合性能良好的耐蝕Ni層。

　　【IPC分類】C23C24-02

　　【公開號】CN104694917

　　【申請號】CN201510122199

　　【發明人】徐雅欣, 李長久, 雒曉濤, 李成新, 楊冠軍

　　【申請人】西安交通大學

　　【公開日】2015年6月10日

　　【申請日】2015年3月19日

　　一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明公開了一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法，是基于了激光感應復合快速熔覆的新方法。

　　【背景技術】

　　[0002]對關鍵機械零配件表面進行修復，雖然傳統方法如堆焊和熱噴涂等的效率高，涂層厚度均勻且與基材接合牢固，但由于受熱過程緩慢，導致稀釋率與熱影響區大，陶瓷相燒損嚴重，而且只適合在平整表面進行熔涂。而激光熔覆技術具有能量密度高、熱變形與熱影響區小、稀釋率低、激光加工位置可以精確定位等優點，正成為汽車、冶金、交通等領域的關鍵技術，具有廣闊的應用前景。但由于激光熔覆自身的特點即快速加熱與快速冷卻凝固，在材料表面極易形成裂紋，這已成為阻礙激光熔覆技術工業化應用難以逾越的障礙之一。傳統激光熔覆技術存在以下缺點，其一，熔覆效率低，導致大面積熔覆時成本昂貴；其二，由于激光熔覆本身的特點，即快速加熱與快速凝固，在激光熔覆過程中，熱應力極易誘導熔覆層開裂。

　　[0003]為了克服上述問題，本發明設計一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法，提出了激光感應復合快速的新方法，熔覆效率相對于傳統激光熔覆技術也大大提高而且金屬陶瓷復合涂層無氣孔與裂紋。解決熔覆層裂紋問題，加快推動激光熔覆技術的工業化應用。

　　【發明內容】

　　[0004]本發明的目的就是針對現有技術存在的缺陷，發明一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法。其技術方案是一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法，其特征是:本發明提出了激光感應復合快速熔覆的新方法，其基本原理是倫茲定律，即隨時間變化的電磁場會形成渦流，根據焦爾效應，渦流可以產生熱。因此，利用高頻感應加熱線圈在工件表面產生的集膚效應，可使工件表面的溫度只需幾秒鐘就可達到紅熱狀態，然后將激光束定位到感應加熱區，實現激光熱源與感應加熱源的復合，同時快速進行激光熔覆。

　　[0005]激光感應復合快速熔覆裝置主要包括:數控面板、激光器、激光熔池、送粉器數控機床、基板、導磁體、高頻感應加熱器、專用感應加熱線圈等。

　　[0006]具體工藝:將待加工的金屬零件放在基板上，熔覆金屬陶瓷粉末按比例配好裝入送粉器。使用激光感應復合快速熔覆裝置進行激光感應復合快速熔覆時，打開高頻感應加熱器，預熱待加工的金屬零件。激光掃描速度3000mm/min，粉末沉積率為(52.24?82.67)g/min，獲得了無裂紋的金屬陶瓷復合涂層。

　　[0007]本發明的特點是:通過引入高頻感應加熱器，激光熔覆的效率得到大大提高，其顯著的優點如下:感應加熱裝置尺寸小，開啟迅速，可取代體積大、起動和關閉時間較長、效率低的加熱爐；被加熱的工件不需要同感應器接觸，加熱時間短，裝卸方便，而且可以對工件進行實時加熱并同時進行激光熔覆，比傳統激光熔覆的效率高廣5倍；可對需要加熱的區域精確定位，而不必對工件進行整體加熱，因此對工件尺寸與形狀無限制對于修復大尺寸工件如大型軋輥、曲軸等優勢十分明顯，應用前景十分廣闊。該方法不僅可使熔覆效率大大提高而且獲得了無裂紋的金屬陶瓷復合涂層，為提高熔覆效率與消除熔覆層的裂紋開辟了一種新的途徑，使激光熔覆金屬陶瓷復合涂層技術走出實驗室，實現工業化應用指日可待。

　　【具體實施方式】

　　[0008]一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法，其特征是:本發明提出了激光感應復合快速熔覆的新方法，其基本原理是倫茲定律，即隨時間變化的電磁場會形成渦流，根據焦爾效應，渦流可以產生熱。因此，利用高頻感應加熱線圈在工件表面產生的集膚效應，可使工件表面的溫度只需幾秒鐘就可達到紅熱狀態，然后將激光束定位到感應加熱區，實現激光熱源與感應加熱源的復合，同時快速進行激光熔覆。

　　[0009]激光感應復合快速熔覆裝置主要包括:數控面板、激光器、激光熔池、送粉器數控機床、基板、導磁體、高頻感應加熱器、專用感應加熱線圈等。

　　[0010]具體工藝:將待加工的金屬零件A3板放在基板上，熔覆金屬陶瓷粉末為粉末為Ν?60Α+ 20 % WC的復合粉末，按比例配好裝入送粉器。，使用激光感應復合快速熔覆裝置進行激光感應復合快速熔覆時，打開高頻感應加熱器，預熱待加工的金屬零件。激光掃描速度3000mm/min，粉末沉積率為(52.24?82.67) g/min，獲得了無裂紋的熔覆層寬度為(3?5)_，厚度為(0.6?1.2) _的金屬陶瓷復合涂層，經檢測沒有氣孔與裂紋。

　　【主權項】

　　1.一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法，其特征是:提出了激光感應復合快速熔覆的新方法，利用高頻感應加熱線圈在工件表面產生的集膚效應，可使工件表面的溫度只需幾秒鐘就可達到紅熱狀態，然后將激光束定位到感應加熱區，實現激光熱源與感應加熱源的復合，同時快速進行激光熔覆。

　　2.根據權利要求1所述的一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法，其特征是:激光感應復合快速熔覆裝置主要包括:數控面板、激光器、激光熔池、送粉器數控機床、基板、導磁體、高頻感應加熱器、專用感應加熱線圈等。

　　3.根據權利要求1所述的一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法，其特征是:具體工藝:將待加工的金屬零件放在基板上，熔覆金屬陶瓷粉末按比例配好裝入送粉器，使用激光感應復合快速熔覆裝置進行快速熔覆時，打開高頻感應加熱器，預熱待加工的金屬零件，控制激光掃描速度3000mm/min，粉末沉積率為(52.24?82.67) g/min。

　　【專利摘要】本發明公開了一種金屬陶瓷復合涂層的激光熔覆的新方法。其技術方案是：提出了激光感應復合快速熔覆的新方法，利用高頻感應加熱線圈在工件表面產生的集膚效應，可使工件表面的溫度只需幾秒鐘就可達到紅熱狀態，然后將激光束定位到感應加熱區，實現激光熱源與感應加熱源的復合，同時快速進行激光熔覆。本發明的特點是：通過引入高頻感應加熱器，激光熔覆的效率得到大大提高，可對需要加熱的區域精確定位。該方法不僅可使熔覆效率大大提高而且獲得了無裂紋的金屬陶瓷復合涂層，為提高熔覆效率與消除熔覆層的裂紋開辟了一種新的途徑，使激光熔覆金屬陶瓷復合涂層技術走出實驗室，實現工業化應用指日可待。

　　【IPC分類】C23C24-10

　　【公開號】CN104694918

　　【申請號】CN201310657404

　　【發明人】馬文超

　　【申請人】青島平度市舊店金礦

　　【公開日】2015年6月10日

　　【申請日】2013年12月9日

　　鈦合金激光表面合金化的方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明涉及金屬材料表面改性技術領域，具體涉及一種鈦合金激光表面合金化的方法。

　　【背景技術】

　　[0002]鈦合金具有低密度、比強度及屈強度高等特點，它能提供低重量、耐腐蝕結構。主要應用于醫療、航空等領域，尤其是在高推比航空發動機及先進戰斗機等國防武器裝置中的用量及對武器裝備技術水平的作用越來越大。而且它還可以應用于能源、化學加工、航海和運輸等領域。

　　[0003]但是，目前現有技術所制備的鈦及鈦合金(CN201180030176.6)表面硬度較低，化學活性較大，尤其是鈦及鈦合金本身的特性嚴重限制了其更廣泛的應用。因此，進一步提高鈦及鈦合金的耐磨性、抗氧化抗腐蝕性等表面性能成為目前鈦合金應用領域的一個難題。目前現有研究主要從改進合金的成分和制備工藝，對鈦合金進行表面改性等方面進行改進。

　　[0004]在鈦合金表面進行表面制備合金涂層是目前比較有效的方法，而其方法主要有傳統滲碳滲氮、物理氣相沉積、化學氣相沉積、離子注入以及激光表面改性等。但是這些方法具有技術成本高、技術完成周期長、技術效果不明顯等特點。

　　【發明內容】

　　[0005]為了解決上述技術中存在的缺陷，本發明提出一種能夠降低生產成本、增強鈦合金耐磨性的鈦合金激光表面合金化方法。

　　[0006]本發明的技術方案如下:一種鈦合金激光表面合金化的方法，步驟如下:

　　[0007](I)將合金粉末由以下重量百分含量的組分組成:C30_40%、Ti 10-20%、Si5%、C20%、N20%、A15%，碾磨所述的合金粉末至分散均勻且平均粒徑小于3um，用粘結劑調制成膏狀物。合金粉末中的碳和氮對于鈦合金表面強化具有重要的作用。有色金屬，非金屬元素的加入可以全面豐富鈦合金表面的多種性能的提升。均勻分散有利于鈦合金表面的強化。平均粒徑越小，對于鈦合金表面強化越有利。

　　[0008](2)將所述膏狀物均勻涂覆于預處理的鈦合金基體表面，涂覆厚度為0.4-0.6mm,晾干。涂覆的厚度對于鈦合金激光表面合金化具有很重要的影響，因為激光的掃描將會影響鈦合金表面的合金化化學反應。

　　[0009](3)對涂有合金粉末的鈦合金基體表面進行激光掃描，激光功率為500W，光斑直徑為4mm，掃描速度為1200-1500mm/min，得到鈦合金激光表面化合金涂層。激光掃描的速度，功率對于激光表面合金化也具有很大的影響，將會對合金化層中合金化程度，合金化層裂紋和表面不平整度的控制產生影響。

　　[0010]優選的，步驟(I)中的粘結劑為聚乙酸乙烯酯溶液。

　　[0011]優選的，步驟(I)中的合金粉末由以下重量百分含量的組分組成:C30%、Ti20%、Si5%、C20%、N20%、A15%。上述的重量百分含量比的合金粉末對于合金化程度可以達到效果最佳。

　　[0012]優選的，步驟(2)中的涂覆厚度為0.5_。上述的涂覆厚度對于激光表面合金化效果可以達到最佳。

　　[0013]優選的，步驟(2)中的預處理為對鈦合金表面進行清洗、吹干處理。鈦合金表面的預處理可以幫助鈦合金表面更有效率地進行。

　　[0014]優選的，步驟(3)中的激光掃描速度為1400mm/min。上述的激光掃描速度為最佳，對于鈦合金的激光表面合金化效果可以達到最佳。

　　[0015]本發明的有益效果如下:

　　[0016]第一.本發明的技術方案技術成本低，技術方案的時間周期短，可以很快地投入工業生產，對于鈦合金的更加廣泛的工業生產具有很大的幫助。

　　[0017]第二.本發明的技術方案所制備的鈦合金具有表面合金化涂層，使得其耐磨性、耐腐蝕性等表面綜合性能有了很大的提升，平均硬度也有很大提高。由于在涂層的組織組成相為金屬間化合物，金屬間化合物獨特的金屬鍵與共價鍵共存的性質，使得該新型金屬間化合物激光表面合金化涂層具有較低的磨損量，摩擦系數有顯著降低，耐磨性有顯著提高。

　　[0018]第三.本發明的技術工藝簡單，適于批量工業化生產，技術簡單易行，具有較大的市場應用前景。

　　【具體實施方式】

　　[0019]下述非限制性實施例可以使本領域的普通技術人員更全面地理解本發明，但不以任何方式限制本發明。

　　[0020]本發明的實施例是在BT9鈦合金基體表面通過激光表面合金化獲得合金化涂層的過程，然后對其所獲得的涂層進行性能測試。

　　[0021]實施例1

　　[0022]將合金粉末由以下重量百分含量的組分組成:C30%、Ti20%、Si5%、C20%、N20%、A15%，碾磨所述的合金粉末至分散均勻且平均粒徑為2.5um，用聚乙酸乙烯酯溶液調制成膏狀物。將所述膏狀物均勻涂覆于進行清洗、吹干處理的BT9鈦合金基體表面，涂覆厚度為0.5mm,晾干。對涂有合金粉末的鈦合金基體表面進行激光掃描,激光功率為500W,光斑直徑為4mm,掃描速度為1400mm/min,得到鈦合金激光表面合金化涂層。

　　[0023]實施例2

　　[0024]按所述的相同步驟重復進行實施例1，但是在實施例2中合金粉末由以下重量百分含量的組分組成:C35%、Ti 15%、Si5%、C20%、N20%、A15%。

　　[0025]實施例3

　　[0026]按所述的相同步驟重復進行實施例1，但是在實施例3中合金粉末由以下重量百分含量的組分組成:C40%、Ti 10%、Si5%、C20%、N20%、A15%。

　　[0027]實施例4-5

　　[0028]按所述的相同步驟重復進行實施例1，但是在實施例4，5中涂覆于鈦合金基體表面的合金粉末的厚度分別為0.4mm, 0.6mm。

　　[0029]實施例6-7

　　[0030]按所述的相同步驟重復進行實施例1，但是在實施例6，7中激光掃描速度分別為1200mm/min,1500mm/mino

　　[0031]最后將實施例1-7所獲得的鈦合金激光表面合金化涂層進行性能檢測。檢驗結果如下:

　　[0032]1、顯微硬度。鈦合金激光表面合金化涂層硬度是采用MH-6型顯微硬度儀測量的。測試結果表明:BT9鈦合金基體硬度為Hv400，而通過實施例1所獲得的鈦合金激光表面合金化涂層顯微硬度為HvlOOO，而通過實施例2-7所獲得的鈦合金激光表面合金化涂層顯微硬度分別在Hv600至Hv800之間。

　　[0033]2、耐磨性。鈦合金激光表面合金化涂層耐磨性是采用HSR-2M型高速往復摩擦試驗機測試的，測試結果表明:通過實施例1所獲得的鈦合金激光表面合金化涂層的磨損形貌中犁溝較淺，且磨損量為0.2mg,比BT9鈦合金基體少0.2mg。而經測試，通過實施例2_7所獲得的鈦合金激光表面合金化涂層磨損量與BT9鈦合金基體相比，減少量在0-0.1mg之間。

　　【主權項】

　　1.鈦合金激光表面合金化的方法，其特征在于:所述方法的步驟如下: (1)將合金粉末由以下重量百分含量的組分組成:C30-40%、Ti10-20%, Si5%、C20%、N20%、A15%，碾磨所述的合金粉末至分散均勻且平均粒徑小于3um，用粘結劑調制成膏狀物； (2)將所述膏狀物均勻涂覆于預處理的鈦合金基體表面，涂覆厚度為0.4-0.6mm,晾干; (3)對涂有合金粉末的鈦合金基體表面進行激光掃描，激光功率為500W，光斑直徑為4mm,掃描速度為1200-1500mm/min,得到鈦合金激光表面化合金涂層。

　　2.根據權利要求1所述的鈦合金激光表面合金化的方法，其特征在于:所述的步驟(I)中的粘結劑為聚乙酸乙烯酯溶液。

　　3.根據權利要求1所述的鈦合金激光表面合金化的方法，其特征在于:所述的步驟(I)中的合金粉末由以下重量百分含量的組分組成:C30%、Ti20%、Si5%、C20%、N20%、A15%。

　　4.根據權利要求1所述的鈦合金激光表面合金化的方法，其特征在于:所述的步驟(2)中的涂覆厚度為0.5mm。

　　5.根據權利要求1所述的鈦合金激光表面合金化的方法，其特征在于:所述的步驟(2)中的預處理為對鈦合金表面進行清洗、吹干處理。

　　6.根據權利要求1所述的鈦合金激光表面合金化的方法，其特征在于:所述的步驟(3)中的激光掃描速度為1400mm/min。

　　【專利摘要】一種鈦合金激光表面合金化的方法，將合金粉末碾磨，用粘結劑調制成膏狀物，將膏狀物均勻涂覆于預處理的鈦合金基體表面，然后對其進行激光掃描，獲得激光表面合金化涂層。本技術方案可以提高鈦合金的表面性能，提升其耐磨性，耐腐蝕性等綜合力學性能，本技術方案制備工藝簡單，適于批量生產。

　　【IPC分類】B22F1-00, C23C24-10

　　【公開號】CN104694919

　　【申請號】CN201310659703

　　【發明人】劉官柱

　　【申請人】大連飛馬文儀家俱有限公司

　　【公開日】2015年6月10日

　　【申請日】2013年12月4日

　　使用金屬填充焊絲的激光熔覆系統和方法

　　【技術領域】

　　[0001]本說明書中所公開的主題涉及激光熔覆系統和方法，并且更具體地，涉及使用金屬填充焊絲的激光熔覆系統和方法。

　　【背景技術】

　　[0002]多種工業應用中的金屬和合金部件在制造和/或修復期間通常需要多種涂覆或焊接操作。例如，燃氣渦輪發動機包括燃料噴嘴以將燃燒燃料輸送至燃燒器部件。經過一段時間的延長使用，燃料噴嘴可能經歷劣化，例如在噴嘴尖端的邊緣周圍。通過傳統的熔焊建造金屬層的過程可能需要顯著的熱輸入。此外，如果未被適當地考慮到，焊接過程可能導致渦輪機部件的潛在變形。

　　[0003]為了減輕熔焊的一些影響，可以使用具有低熱輸入的過程。激光熔覆可以使用足夠低的溫度以用于將噴嘴尖端恢復到正確尺寸，但是使用激光熔覆技術將金屬沉積在噴嘴的邊緣上可能是困難的。此外，如果未被適當地考慮到，輸送粉末金屬可能易于造成粉末損耗和/或環境污染。盡管利用助熔劑可以提供低熔點材料，但是激光加熱可能導致等離子體形成，其中所述等離子體形成使激光中斷并且可能需要補充返修以解決這種中斷。

　　[0004]因此，備選的激光熔覆系統和方法將在本領域內受到歡迎。

　　【發明內容】

　　[0005]在一個實施例中，公開一種激光熔覆系統。該激光熔覆系統包括:金屬填充焊絲，該金屬填充焊絲包括包繞金屬填充芯的金屬殼，其中金屬填充芯包括粉末金屬或細絲金屬中的至少一種；以及激光器，該激光器產生激光束，其中所述激光束被引導至金屬填充焊絲的尖端的至少一部分上，以熔化金屬殼和金屬填充芯，從而產生熔池以用于沉積在基體上。

　　[0006]在另一個實施例中，公開一種激光熔覆方法。該激光熔覆方法包括提供具有表面的基體以及提供接近該表面的金屬填充焊絲的尖端，其中金屬填充焊絲包括包繞金屬填充芯的金屬殼，并且其中金屬填充芯包括粉末金屬或細絲金屬中的至少一種。該激光熔覆方法還包括將來自激光器的激光束引導至金屬填充焊絲的尖端的至少一部分上，以熔化金屬殼和金屬填充芯，從而在基體的表面上產生熔池。

　　[0007]基于結合附圖的以下詳細描述，由本說明書中所討論的實施例所提供的這些和另外的特征將得到更全面的理解。

　　【附圖說明】

　　[0008]附圖中所闡述的實施例在本質上是說明性和示例性的并且非旨在限制由權利要求所限定的本發明。能夠在結合附圖閱讀時理解對說明性實施例的以下詳細描述，其中相似的結構由相似的附圖標記表示，在附圖中:

　　[0009]圖1是根據本說明書中示出或描述的一個或更多個實施例的激光熔覆系統的側視圖的不意圖；

　　[0010]圖2是通過根據本說明書中示出或描述的一個或更多個實施例的圖1的激光熔覆系統沉積的熔覆層的俯視圖；

　　[0011]圖3是用于根據本說明書中示出或描述的一個或更多個實施例的激光熔覆系統的金屬填充焊絲的橫截面的示意圖；以及

　　[0012]圖4是根據本說明書中示出或描述的一個或更多個實施例的激光熔覆方法的圖不O

　　[0013]附圖標記名稱:

　　[0014]10激光熔覆系統；11熔覆方向；15共同安裝件；20送絲裝置；25金屬填充焊絲；22尖端；26金屬殼；27金屬填充芯；28粉末金屬；29細絲金屬；30激光器；32激光束；34激光光斑；40基體；41表面；45熔覆層；47熔池；100激光熔覆方法；110步驟；120步驟；130步驟；A激光器高度；t殼厚度；d芯直徑。

　　【具體實施方式】

　　[0015]下文將對本發明的一個或更多個特定實施例進行描述。為了提供對這些實施例的簡明描述，說明書中可能不會對實際實施方式的所有特征進行描述。應當領會，在任何這種實際實施方式的開發過程中，像在任何工程或設計項目中一樣，必須做出多種實施方式的特定決定，以實現開發者的特定目標(例如遵守系統相關和商業相關的約束)，所述特定目標可能隨著實施方式的不同而發生變化。此外，應當領會，這種開發工作可能是復雜和耗時的，但是無論如何，對于受益于本發明的本領域普通技術人員而言，這是設計、加工和制造的常規任務。

　　[0016]當介紹本發明的各個實施例的元件時，冠詞“一”、“一個”、“該”和“所述”旨在表示具有元件中的一個或更多個。術語“包含”、“包括”和“具有”意為包含性的并且意味著可以具有除所列出的元件之外的元件。

　　[0017]激光熔覆系統大體包括金屬填充焊絲和激光器。金屬填充焊絲有利于將粉末金屬和/或細絲金屬輸送到由激光器產生的熔池，同時減輕環境成分(例如，污染物)的影響。激光器由此將激光束引導至金屬填充焊絲的尖端的至少一部分上，以熔化金屬填充焊絲的金屬殼和金屬填充芯二者并且在基體上產生熔覆層。通過供給金屬填充焊絲內部的粉末金屬和/或細絲金屬，激光熔覆可以用于沉積清潔、一致的熔覆層，同時利用相對低的激光功率和所施加的熱。現在將在本說明書中更詳細地描述激光熔覆系統和方法。

　　[0018]現在參照圖1-3，示出了激光熔覆系統10。激光熔覆系統10大體包括金屬填充焊絲25和激光器30。

　　[0019]金屬填充焊絲25包括包繞金屬填充芯27的金屬殼26。金屬填充芯27和金屬殼26大體包括適于激光熔覆的材料一一即，能夠借助通過激光器產生的激光束的功率而熔化并且隨后與基體40的表面41結合并且固化在該表面41上的材料。基體40可以包括例如任何金屬或合金基體，比如燃氣渦輪機的任何渦輪機部件(例如，內襯、噴嘴、輪葉、葉片、動葉、燃燒器等等)。

　　[0020]金屬填充焊絲27包括粉末金屬28 (即，能夠配合到金屬填充焊絲25的金屬殼26內的呈粉末形式的金屬)或細絲金屬29 (即，能夠配合到金屬填充焊絲25的金屬殼26內的呈細絲、剛毛或毛發狀形式的金屬)中的至少一種。在一些實施例中，金屬填充芯27可以包括一種或更多種粉末金屬28 ο在一些實施例中，金屬填充芯27可以包括一種類型或更多種類型的細絲金屬29。在甚至一些實施例中，金屬填充芯27可以包括一種或更多種類型的粉末金屬28和一種或更多種類型的細絲金屬29的組合。多種粉末金屬28和細絲金屬29可以包括能夠借助激光束的功率而熔化并且隨后與基體40的表面41結合并且固化到該表面41上的不同或相似的材料。例如，在一些實施例中，金屬填充芯27能夠包括尼莫尼克合金(Nimonic) 263、不銹鋼、镲基高溫合金(superalloy)、镲涂覆的Al2O3、鈷基高溫合金、鐵基高溫合金或者其它合適的金屬或合金、及其組合。在一些實施例中，金屬填充芯27可以包括一種材料。在其它實施例中，金屬填充芯27可以包括多種材料。在甚至一些實施例中，金屬填充芯27的材料或多種材料中的至少一些可以具有與金屬殼26和/或基體40本身相同的材料組成(即，盡管呈不同形式但仍為相同的材料)。

　　[0021]此外，金屬填充芯27能夠包括具有均勻或不均勻尺寸的顆粒(即，粉末金屬28)。在一些實施例中，金屬填充芯27能夠包括具有均勻或不均勻尺寸的一根或更多根較小的細絲(即，細絲金屬29)。這種細絲可以各自具有處于例如從大約0.003英寸至大約0.006英寸的范圍內的直徑并且能夠類似地包括尼莫尼克合金263、不銹鋼、鎳基高溫合金、鎳涂覆的Al2O3、鈷基高溫合金、鐵基高溫合金或者其它合適的金屬或合金、及其組合。在一些特定實施例中，細絲金屬29可以各自包括相同的一種材料。在其它實施例中，細絲金屬29可以包括多種類型的材料。

　　[0022]在一些實施例中，金屬填充芯27可以包括各自具有至少1300°C的熔化溫度的一種或更多種粉末金屬28和/或細絲金屬29。這種實施例可以有助于防止能夠由于使用較低的熔點成分而形成的爐渣。例如，在甚至一些實施例中，金屬填充芯27可以不具有助熔劑。具體而言，金屬填充芯27可以不具有下述成分，所述成分用于有利于較低溫度熔化和/或其它材料的氧化但是同樣造成爐渣的形成。

　　[0023]類似于金屬填充芯27，金屬殼26也能夠包括例如尼莫尼克合金263、不銹鋼、鎳基高溫合金、镲涂覆的Al2O3、鈷基高溫合金、鐵基合金或者其它合適的金屬或合金、及其組合。在一些實施例中，金屬殼26可以包括一種材料。在其它實施例中，金屬殼26可以包括多種材料。在甚至一些實施例中，金屬殼26的材料或多種材料中的至少一些可以具有與金屬填充芯27和/或基體40本身相同的材料組成(即，盡管形式不同但仍為相同的材料)。

　　[0024]金屬填充焊絲25可以包括多種尺寸、形狀和相對構造。例如，在一些實施例中，比如如圖1-3中所示，金屬填充焊絲25可以包括具有包繞金屬填充芯27的圓柱形橫截面的大體管狀金屬殼26。金屬殼26可以備選地或另外地包括橢圓形橫截面、類方形橫截面、類矩形橫截面或者任何其它的幾何形狀或非幾何形狀橫截面。此外，金屬殼26可以大體包括相對于金屬填充芯27的金屬填充焊絲的多種相對厚度。例如，金屬殼26可以包括與芯直徑d相比的殼厚度t，如圖3中所示。在一些實施例中，殼厚度t可以處于從大約0.003英寸至大約0.01英寸的范圍內。在一些實施例中，芯直徑d可以處于從大約0.025英寸至大約0.045英寸的范圍內。

　　[0025]在一些實施例中，比如如圖1中所示，可以通過送絲裝置20提供金屬填充焊絲25。該送絲裝置可以包括能夠朝向目標沉積區域連續地進給和引導金屬填充焊絲25的任何裝置。在一些特定實施例中，送絲裝置20可以沿熔覆方向11前進，同時進給連續量的金屬填充焊絲25，使得在熔覆層45前進的同時，熔池47具有新材料的恒定供給。

　　[0026]仍然參照圖1和圖2，激光熔覆系統10還包括激光器30。激光器30能夠包括能產生激光束32并且朝向金屬填充焊絲25的尖端22的至少一部分引導激光束32的任何激光器系統。具體而言，激光器30能夠產生激光束32，該激光束32能夠被引向金屬填充焊絲25的尖端22的至少一部分，以熔化金屬殼26和金屬填充芯27 二者。在一些實施例中，激光器30能夠產生激光束32，該激光束32還被引向基體的表面41的至少一部分。

　　[0027]激光器30能夠包括能熔化金屬填充焊絲25的金屬殼2

　　6和金屬填充芯27 二者的任何類型的激光器。例如，在一些實施例中，激光器30能夠選自Nd=YAG激光器、CO2激光器、光纖激光器和盤狀激光器。在一些實施例中，激光器30能夠產生從大約400瓦至大約I, 000瓦的激光束32。在甚至一些實施例中，激光器30能夠產生小于或等于大約800瓦的激光束32。此外，激光器30能夠產生可在金屬填充焊絲25的尖端22上聚焦或散焦的連續或脈沖激光束32。

　　[0028]激光器30能夠被布置于離開基體40的表面41的激光器高度A處。在一些實施例中，激光器30與基體40的表面41之間的激光器高度A保持固定。在一些實施例中，激光器高度A發生變化。在一些實施例中，激光器30所產生的激光束32可以直接聚焦在金屬填充焊絲25的尖端22上，使得尖端22上的激光光斑34相對較小。然而，在一些實施例中，激光束32可以聚焦在尖端22的上方或下方，使得激光光斑34較大。例如，激光束32可以聚焦在基體的表面41以上具有一定高度的點處，所述高度為大約5毫米至大約15毫米、或者備選地大約8毫米至大約13毫米、或者備選地大約10毫米至大約12毫米。這種實施例可以使能量聚焦跨過基體40的表面41的較大區域和金屬填充焊絲25的尖端22分布。

　　[0029]參照圖1，在一些實施例中，送絲裝置20和激光器30可以連接至共同安裝件15。這種實施例可以有利于激光器30在送絲裝置20沿熔覆方向11沉積熔覆層45時與送絲裝置20 —致地移動。在其它實施例中，送絲裝置20和激光器30可以連接至分離的固定件，但是仍然比如通過激光器30上的自動聚焦裝置而沿熔覆方向11 一致地橫過基體40，所述自動聚焦裝置跟隨金屬填充焊絲25的尖端22的移動。在甚至另一個實施例中，送絲裝置20和激光器30可以保持靜止，連接至共同安裝件15或分離的安裝件，而基體40相對于送絲裝置20和激光器30 二者移動。

　　[0030]應當領會，圖1中所示的金屬填充焊絲25、送絲裝置20和激光器30的構造和布置僅僅是說明性的并且不期望構成限制。此外，盡管已在本發明中詳細地描述了一些具體實施例，但是本領域技術人員應當領會，備選的或另外的修改是可能的，其中包括多個元件的大小、尺寸、結構、形狀和比例、參數的值、安裝布置、角度、材料的使用、定向、速度以及類似參數上的改變。

　　[0031]在操作中，金屬填充焊絲25可以被布置成使得其尖端22接近基體的表面41。激光器30隨后能夠產生激光束32，該激光束32被引導至尖端22的至少一部分上，由此激光束使得金屬填充焊絲的金屬殼26和金屬填充芯27 二者熔化到基體42的表面41上。由熔化的金屬殼26和金屬填充芯27所產生的熔池47隨后能夠與表面41結合并且固化在該表面41上或與該表面41 一起固化，以在基體40上產生熔覆層45。該過程能夠通過下述而沿熔覆方向11繼續:通過使金屬填充焊絲25 (例如通過送絲裝置20)和激光器30相對于靜止的基體40連續地前進、通過使基體40相對于靜止的金屬填充焊絲25和激光器30移動、或其組合。該過程能夠繼續沉積熔覆層45以覆蓋基體40的任何合適的區域。例如，在一些實施例中，熔覆層45可以沉積(即，熔池47可以固化)成擾流器(即能夠將層流氣流擾亂成湍流氣流的構造)。這種實施例可以特別地被用于實現用于渦輪機的內襯。

　　[0032]在一些實施例中，可以在金屬填充焊絲25的尖端22周圍提供保護氣體。保護氣體能夠包括例如氬、氮、氦或類似氣體或其組合。在一些特定實施例中，保護氣體可以在被提供到金屬填充焊絲25的尖端22的周圍之前被預熱，以有助于提高來自激光熔覆系統10的潛在沉積率。

　　[0033]現在再參照圖4，示出了用于使用本說明書中所公開的激光熔覆系統10來熔覆基體40的表面41的至少一部分的激光熔覆方法100。激光熔覆方法100首先包括在步驟110中提供具有表面41的基體40。如上文所討論的，基體能夠包括能與由金屬填充焊絲25所產生的熔覆層45結合的任何金屬或合金部件。在一些實施例中，基體40可以包括燃氣渦輪機的渦輪機部件，例如內襯、噴嘴、輪葉、葉片、動葉、燃燒器或類似部件。

　　[0034]激光熔覆方法100還包括在步驟120中提供接近基體40的表面41的金屬填充焊絲25的尖端22。如本說明書中所討論的，金屬填充焊絲25包括包繞金屬填充芯27的金屬殼26。此外，在一些實施例中，可以通過送絲裝置20來提供金屬填充焊絲25。

　　[0035]激光熔覆方法100還包括在步驟130中將激光束32引導至金屬填充焊絲25的尖端22的至少一部分上，以恪化金屬殼26和金屬填充芯27。如上文所討論的，恪化金屬殼26和金屬填充芯27在表面41上產生熔池47，該熔池47將隨后與表面41結合并且固化在該表面41上以在基體40上產生熔覆層45。在一些實施例中，尖端22的至少一部分可以在引導激光束32之前被預熱。在一些實施例中，方法100還包括使送絲裝置20和激光器30沿熔覆方向11 一致地前進。

　　[0036]現在應當領會，激光熔覆系統和方法可以利用包括包繞金屬填充芯的金屬殼的金屬填充焊絲。通過供給金屬填充焊絲內部的粉末金屬和/或細絲金屬，激光熔覆可以用于沉積清潔、一致的熔覆層，同時利用相對較低的激光功率和所施加的熱。此外，可以避免利用助熔劑材料或過量的熱，由此有利于更加一致和質量更高的熔覆層。

　　[0037]盡管已經結合僅數量有限的實施例對本發明進行了詳細描述，但是應當易于理解的是，本發明并不限于這些公開的實施例。相反，能夠將本發明修改成結合到目前為止并未進行描述但是與本發明的精神和范圍相當的任何數量的改型、變型、替代或等同布置。此夕卜，盡管已經對本發明的各個實施例進行了描述，但是應當理解，本發明的各個方面可以僅包括所描述的實施例中的一些。因此，本發明并不被視為受到以上描述的限制，而是僅由所附權利要求的范圍限定。

　　【主權項】

　　1.一種激光熔覆系統，包括: 金屬填充焊絲，所述金屬填充焊絲包括包繞金屬填充芯的金屬殼，其中，所述金屬填充芯包括粉末金屬或細絲金屬中的至少一種；以及 激光器，所述激光器產生激光束，其中所述激光束被引導至所述金屬填充焊絲的尖端的至少一部分上，以熔化所述金屬殼和所述金屬填充芯，從而產生熔池以用于沉積在基體上。

　　2.根據權利要求1所述的激光熔覆系統，其特征在于，所述金屬填充芯包括各自具有至少大約1300°C的熔化溫度的一種或更多種粉末金屬或細絲金屬。

　　3.根據權利要求1所述的激光熔覆系統，其特征在于，所述金屬填充芯不具有助熔劑。

　　4.根據權利要求1所述的激光熔覆系統，其特征在于，所述金屬填充芯和所述金屬殼包括共同的材料組成。

　　5.根據權利要求1所述的激光熔覆系統，其特征在于，所述基體包括渦輪機部件。

　　6.根據權利要求5所述的激光熔覆系統，其特征在于，所述渦輪機部件包括內襯。

　　7.根據權利要求1所述的激光熔覆系統，其特征在于，由所述激光器產生的激光束為大約400瓦至大約1,000瓦。

　　8.根據權利要求1所述的激光熔覆系統，其特征在于，通過送絲裝置進給金屬填充焊絲。

　　9.根據權利要求1所述的激光熔覆系統，其特征在于，所述金屬填充芯包括各自具有從大約0.003英寸至大約0.006英寸的直徑的一根或更多根細絲金屬。

　　10.根據權利要求1所述的激光熔覆系統，其特征在于，所述金屬填充焊絲包括從大約0.025英寸至大約0.045英寸的直徑。

　　11.一種激光熔覆方法，包括: 提供具有表面的基體； 提供接近所述表面的金屬填充焊絲的尖端，其中，所述金屬填充焊絲包括包繞金屬填充芯的金屬殼，并且其中所述金屬填充芯包括粉末金屬或細絲金屬中的至少一種；以及將來自激光器的激光束引導至所述金屬填充焊絲的尖端的至少一部分上，以熔化所述金屬殼和金屬填充芯，從而在所述基體的表面上產生熔池。

　　12.根據權利要求11所述的混合涂覆方法，還包括在產生所述熔池的同時在所述金屬填充焊絲的所述尖端的周圍提供保護氣體。

　　13.根據權利要求11所述的激光熔覆方法，還包括在引導所述激光束之前對所述尖端的至少一部分進行預熱。

　　14.根據權利要求11所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述金屬填充芯包括各自具有至少大約1300°C的熔化溫度的一種或更多種粉末金屬或細絲金屬。

　　15.根據權利要求11所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述金屬填充芯不具有助熔劑。

　　16.根據權利要求11所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述基體包括用于渦輪機的內襯并且所述內襯的表面上的熔池固化成擾流器。

　　17.根據權利要求11所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述激光器產生從大約400瓦至大約1，000瓦的激光束。

　　18.根據權利要求11所述的激光熔覆方法，其特征在于，送絲裝置提供所述金屬填充焊絲。

　　19.根據權利要求11所述的激光熔覆方法，其特征在于，所述金屬填充芯包括各自具有從大約0.003英寸至大約0.006英寸的直徑的一根或更多根細絲金屬。

　　20.根據權利要求18所述的激光熔覆方法，還包括使所述送絲裝置和所述激光器沿熔覆方向一致地前進。

　　【專利摘要】本發明公開一種激光熔覆系統，該激光熔覆系統包括金屬填充焊絲和激光器，金屬填充焊絲包括包繞金屬填充芯的金屬殼，其中金屬填充芯包括粉末金屬或細絲金屬中的至少一種，激光器產生激光束，其中所述激光束被引導至金屬填充焊絲的尖端的至少一部分上，以熔化金屬殼和金屬填充芯，從而產生熔池以用于沉積在基體上。

　　【IPC分類】C23C24-10

　　【公開號】CN104694920

　　【申請號】CN201410738289

　　【發明人】林德超, P.S.迪馬斯喬, D.V.布奇, S.C.科蒂林加姆, 崔巖

　　【申請人】通用電氣公司

　　【公開日】2015年6月10日

　　【申請日】2014年12月5日

　　【公告號】EP2881216A1, US20150158118