[发明专利]一种用于激光熔敷的镍基金属陶瓷粉末及其焊接工艺

权利要求书

1.一种用于激光熔敷的镍基金属陶瓷粉末，其特征在于，按照质量分数计包括如下物质：

C 0.4～0.60%、Cr10～13%、Fe18.5-22%、Mn0.6-0.12%、Mo0.4～0.60%、Al0.015-0.025%、Si 0.4～0.60%、B0.015-0.025%、S2.0-2.5%、P1.5-2.0%、Ni 38～39.5%、CaF₂4.5～5.5%、SiC₂12～13%、Cr₃C₂3.8～4.5%。

2.根据权利要求1所述的用于激光熔敷的镍基金属陶瓷粉末的焊接工艺，其特征在于，包括如下步骤：

（1）对基体材料进行预处理；

（2）将C、Cr、Fe、Mn、Mo、Al、Si、B、S、P、Ni、CaF₂、SiC₂、Cr₃C₂，球磨成金属粉末，然后烘干，烘干后将其预置于预处理过的基体材料上；

（3）采用DL-HL-T5000型横流CO₂激光熔敷制备镍基金属陶瓷粉末，得到镍基熔敷层；

（4）在镍基熔敷层表面制得疏油抗结焦表面。

3.根据权利要求2所述的焊接工艺，其特征在于，步骤（1）中的基体材料为100mm*50mm*10mm的45钢，进行预处理时先用砂纸打磨，然后用丙酮清洗干净。

4.根据权利要求2所述的焊接工艺，其特征在于，步骤（2）中，使用行星式球磨机将C、Cr、Fe、Mn、Mo、Al、Si、B、S、P、Ni、CaF₂、SiC₂、Cr₃C₂，球磨成直径为75um金属粉末；然后在100摄氏度下烘干1h；金属粉末预置厚度为1mm。

5.根据权利要求2所述的焊接工艺，其特征在于，步骤（3）中，激光波长为10.6um，激光功率为3500W，矩形光斑尺寸为10mm*1mm，扫描速度为100mm/min，多道搭接率为30%。

6.根据权利要求2任一项权利要求所述的焊接工艺，其特征在于，步骤（4）中，利用二次阳极氧化的方法在镍基金属陶瓷表面制备台阶状的纳米线森林结构，然后经全氟氯硅烷修饰，得到疏油抗结焦表面。

7.根据权利要求6所述的焊接工艺，其特征在于，采用全氟癸基三氯硅烷的正己烷溶液进行修饰，全氟癸基三氯硅烷正己烷溶的液浓度为10mmol.L^-1；使得玻璃相高温炉渣与镍基熔敷层表面的接触角为120°θ150°。

8.根据权利要求2任一项权利要求所述的焊接工艺，其特征在于，步骤（4）中，在镍基熔敷层表面用离子刻蚀的方法获得微纳米多级结构表面，之后在表面修饰羧酸分子，得到疏油抗结焦表面。

9.根据权利要求8所述的焊接工艺，其特征在于，所述羧酸分子为CF₃(CF₂)₆COOH的乙腈溶液，CF₃(CF₂)₆COOH乙腈溶液的浓度为10mmol.L^-1；使得玻璃相高温炉渣与镍基熔敷层表面的接触角为120°θ150°。