[发明专利]一种基于低活化钢基材的钨铬合金涂层及其制备方法

权利要求书

1.基于低活化钢基材的钨铬合金涂层，其特征在于，所述钨铬合金涂层的钨含量为88～95％，铬含量为5～12％，钨铬合金涂层的组织呈单相固溶体，且钨、铬元素分布均匀；

所述钨铬合金涂层的硬度为770～880HV1；

所述钨铬合金涂层采用如下方法制备得到：

将钨粉和铬粉按照质量比88～95:5～12混合均匀，得到混合粉，在惰性气体气氛下，将所述混合粉用激光熔化沉积到洁净并且恒温的基材表面；

其中，所述激光熔化沉积的工艺参数设定如下：激光功率为800～1600W，扫描速率为300～600mm/min，送粉速率为5～20g/min，载粉气流量为5～15L/min，搭接量为0.8～1.2mm，抬升量为0.1～0.4mm。

2.根据权利要求1所述的基于低活化钢基材的钨铬合金涂层，其特征在于，所述基材的恒温温度为300～600℃。

3.根据权利要求1或2所述的基于低活化钢基材的钨铬合金涂层，其特征在于，所述钨粉的平均粒度为5～30μm，且形状为球形，类球形或多角形；所述铬粉的平均粒度为30～180μm，且形状为球形，类球形或多角形。

4.根据权利要求3所述的基于低活化钢基材的钨铬合金涂层，其特征在于，所述钨粉与铬粉的粉末流动性为60s/50g以下。

5.根据权利要求1或2所述的基于低活化钢基材的钨铬合金涂层，其特征在于，所述钨粉、铬粉和基材使用前均在100～300℃真空或惰性气氛下烘干；所述激光熔化沉积时，环境中的水氧含量低于20ppm。

6.根据权利要求1或2所述的基于低活化钢基材的钨铬合金涂层，其特征在于，所述混合均匀采用三维混料机进行机械混合，在混合过程中通过添加不锈钢弹簧来促进搅拌，混合时间为1～3小时。

7.低活化钢-钨铬合金涂层复合材料，其特征在于，所述低活化钢-钨铬合金涂层复合材料包括低活化钢基材和如权利要求1～6任一项所述的钨铬合金涂层，所述钨铬合金涂层位于所述低活化钢基材的表面。

8.根据权利要求7所述的低活化钢-钨铬合金涂层复合材料，其特征在于，所述低活化钢基材与钨铬合金涂层的连接界面处还有一层过渡层；所述过渡层的钨含量呈梯度分布，其中，靠近所述低活化钢基材的过渡层的钨含量低，靠近所述钨铬合金涂层的过渡层的钨含量高。

9.根据权利要求7所述的低活化钢-钨铬合金涂层复合材料，其特征在于，所述低活化钢-钨铬合金涂层复合材料采用权利要求1～6任一项所述的方法制备得到，其中所述基材为低活化钢。

10.根据权利要求9所述的低活化钢-钨铬合金涂层复合材料，其特征在于，所述低活化钢为CLAM钢、CLF钢、F82H钢、JLF21钢、EUROFER97钢或9Cr-2WVTa钢。

11.钨铬合金涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将钨粉和铬粉按照质量比88～95:5～12混合均匀，得到混合粉，在惰性气体气氛下，将所述混合粉用激光熔化沉积到洁净并且恒温的基材表面；其中，所述激光熔化沉积的工艺参数设定如下：激光功率为800～1600W，扫描速率为300～600mm/min，送粉速率为5～20g/min，载粉气流量为5～15L/min，搭接量为0.8～1.2mm，抬升量为0.1～0.4mm。

12.根据权利要求11所述的钨铬合金涂层的制备方法，其特征在于，所述基材的恒温温度为300～600℃。

13.根据权利要求11所述的钨铬合金涂层的制备方法，其特征在于，所述钨粉的平均粒度为5～30μm，且形状为球形，类球形或多角形；所述铬粉的平均粒度为30～180μm，且形状为球形，类球形或多角形。