[发明专利]一种控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法

权利要求书

1.一种控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，包括在激光熔覆过程中改变激光的入射角度，从而改变熔覆涂层的微观组织的树枝晶的生长能力及生长取向，进而改变熔覆涂层的抗热裂纹开裂的阻力，所述激光的入射方向与所述熔覆涂层平面的法线的夹角为10°、20°或30°。

2.根据权利要求1所述的控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，所述激光的入射角度的改变是通过熔覆过程中旋转激光头或引导光纤来实现。

3.一种控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，提供激光头或光纤；将用于熔覆的材料置于基材的表面；

步骤二，使激光头发射半导体激光或使光纤发射光纤激光，熔覆基材表面的用于熔覆的材料，形成熔池，熔池凝固形成熔覆涂层；其中，在熔覆过程中，旋转激光头或引导光纤，使激光的入射角度不与基材垂直，并改变激光的入射角度，所述激光的入射方向与所述熔覆涂层平面的法线的夹角为10°、20°或30°；

步骤三，激光的入射角度的改变使得熔池的形貌和温度场发生改变，从而改变熔覆涂层的微观组织的树枝晶的生长能力及生长取向，进而改变熔覆涂层的抗热裂纹开裂的阻力。

4.根据权利要求3所述的控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，用于熔覆的材料在熔覆前预先涂覆于基材的表面或将用于熔覆的材料实时地送至基材的表面。

5.根据权利要求3所述的控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，所述基材表面的用于熔覆的材料为粉末粒子、丝材或薄片。

6.根据权利要求5所述的控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，在熔覆过程中，通过送粉气实时地将所述粉末粒子送至所述基材的表面，且所述粉末粒子采用保护气进行保护。

7.根据权利要求3所述的控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，所述热裂纹是指熔覆过程中形成的凝固裂纹和液化裂纹。

8.根据权利要求3所述的控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，微观组织的改变是指由于激光的入射角度改变后，激光束在所述熔池中的能量分布相应地发生了变化，进而改变了所述熔池的形貌及其内的温度场，从而改变了基材及熔池金属的凝固行为，形成不同形貌的微观组织。

9.根据权利要求3所述的控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，熔覆涂层的生长取向的改变是指由于激光的入射角度偏转后，更多的激光能量聚焦于熔池的一侧，使得所述熔池中热流的均匀性得到提高，从而增加熔覆涂层的生长取向。

10.根据权利要求3所述的控制激光熔覆涂层微观组织及热裂纹敏感性的方法，其特征在于，熔覆涂层的抗热裂纹开裂的阻力的改变是指由于激光的入射角度偏转后，所述熔池的侧向散热得到提高，增加了热流方向与一次树枝晶生长方向之间的夹角，使得一次树枝晶的生长得到抑制而二次树枝晶的生长得到提高，从而增加了一次树枝晶之间的交叉连接，提高了熔覆涂层的抗热裂纹能力，降低了熔覆涂层的热裂纹敏感性。