[发明专利]一种超声滚压强化激光熔覆层的方法

权利要求书

1.一种超声滚压强化激光熔覆层的方法，其特征在于，采用激光熔覆与超声滚压相结合的复合方法强化金属材料表面，具体包括以下步骤：

A)将经打磨、清洗和吹干后的金属基材(2)在夹具(1)上安装固定好；

B)通过激光熔覆技术制备高性能、无缺陷熔覆层：开启激光器，移动激光同轴送粉喷嘴(4)至熔覆起点，进行同轴送粉激光熔覆加工，选取激光熔覆工艺参数包括激光功率、扫描速度、光斑直径和送粉量；

C)对熔覆层(3)表面采用铣削加工方式进行铣削，获得表面平整、光洁度好的表面层；

D)对表面光整的熔覆层(3)利用超声滚压处理对其表面进行机械强化，获得表层晶粒更加细化，使残余压应力分布更加均匀，降低熔覆层(3)表面粗糙度。

2.根据权利要求1所述的超声滚压强化激光熔覆层的方法，其特征在于，所述金属材料为镁合金、钛合金、铝合金、轴承钢、模具钢或铸铁。

3.根据权利要求1所述的超声滚压强化激光熔覆层的方法，其特征在于，所述步骤B)的熔覆粉末为铁、镍、钴粉末，或掺入WC、TiC或SiC陶瓷颗粒的铁基、镍基、钴基金属陶瓷粉末。

4.根据权利要求1所述的超声滚压强化激光熔覆层的方法，其特征在于，所述步骤B)中激光熔覆加工参数范围为：激光功率600-2000W，光斑直径2-5mm，扫描速度500-1500mm/min，送粉量10-25g/min，搭接率30％-60％。

5.根据权利要求1所述的超声滚压强化激光熔覆层的方法，其特征在于，所述步骤B)中调节激光加工参数与粉末控制器控制熔覆层(3)的厚度为1-1.5mm。

6.根据权利要求1所述的超声滚压强化激光熔覆层的方法，其特征在于，所述步骤C)的铣削深度为0.2-0.5mm是由控制铣刀(5)的进给量实现，且经铣削后的熔覆层(3)表面粗糙度为Ra<0.8μm。

7.根据权利要求1所述的超声滚压强化激光熔覆层的方法，其特征在于，所述步骤D)的超声滚压工艺参数范围为：预紧力50-2000N，振动幅度5-30μm，超声频率15KHz-80KHz，滚压速度10m/min-50m/min，多道滚压步距0.2-1.5mm。

8.根据权利要求1所述的一种超声滚压强化激光熔覆层的方法，其特征在于，所述步骤E)中的超声滚压处理采用往复5-20次全覆盖的加工方法。