[发明专利]一种激光诱导冲击使金属表面渗透纳米粉末的方法

权利要求书

1.一种激光诱导冲击使金属表面渗透纳米粉末的方法，其特征在于按照以下步骤进行：

（1）在洁净间中，在吸收层的表面涂覆形成0.1mm厚的纳米颗粒涂覆层，将上述吸收层覆盖在靶材的工作端面；

（2）将覆盖有吸收层的靶材的工作端面安装在工作台上，在吸收层上施加一层厚度为1-3mm的约束层；

（3）将待处理的基材金属表面朝向激光束，以激光脉宽为20-40ns、激光波长为1064nm、激光光束直径为2-5mm、激光能量为1-5J、重复频率为2Hz的激光束进行预渗透处理，其中搭接率为10%，渗透1-2遍；

（4）激光预处理后，调整激光工艺参数：激光脉宽为10-20ns、激光波长为1064nm、激光光束直径为2-5mm、激光能量为2-10J、重复频率为1Hz，进行渗透处理，其中搭接率为30%，渗透2-4遍；

（5）基材金属经激光渗透处理后，去除靶材表面的吸收层，将经渗透处理后的基材金属放入超声清洗机中，超声清洗机中装有温度为18~22℃、体积浓度为75%的酒精，超声频率为35-55kHz，清洗10-15min，然后利用去离子水冲洗，最后用100℃的干燥箱烘干5min，基材金属表面渗入纳米颗粒，硬度得到提高。

2.根据权利要求1所述的一种激光诱导冲击使金属表面渗透纳米粉末的方法，其特征在于所述的吸收层是黑色胶带。

3.根据权利要求1所述的一种激光诱导冲击使金属表面渗透纳米粉末的方法，其特征在于所述的在吸收层的表面涂覆形成0.1mm厚的纳米颗粒涂覆层具体方法是在0.1mm厚的塑料薄板中间剪出一个矩形孔洞，将吸收层放在塑料薄板下方，在矩形孔洞处均匀的涂覆纳米颗粒，将多余部分清理干净，使吸收层表面形成0.1mm厚的颗粒涂覆层。

4.根据权利要求1所述的一种激光诱导冲击使金属表面渗透纳米粉末的方法，其特征在于所述的约束层是透光玻璃或去离子水，当约束层是透光玻璃时，要求玻璃与吸收层之间贴合紧密无缝隙，当约束层是去离子水时，要求加工过程无波浪和飞溅。

5.根据权利要求1所述的一种激光诱导冲击使金属表面渗透纳米粉末的方法，其特征在于所述的基材金属表面渗透处理使用的激光能量为基材金属表面渗透预处理使用的激光能量的一倍，脉宽为预处理的一半，即能量密度提高4倍。