[发明专利]一种钛合金表面陶瓷增强石墨自润滑涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种钛合金表面陶瓷增强石墨自润滑涂层的制备方法，其特征在于：该润滑涂层是由熔覆材料在处理后的钛合金基材表面经同轴送粉激光熔覆技术制得，所述熔覆材料包括30wt％TC4粉末、25-45wt％Ni60粉末和25-45wt％镍包石墨粉末；所述TC4粉末粒度为45-105μm；所述TC4成分包括：6.36wt％Al，4.06wt％V，0.0112wt％N，0.05wt％Fe，0.077wt％O，余量为Ti；所述Ni60粉末粒度为40-100μm；所述Ni60成分包括15.5wt％Cr，3.5wt％B，4.0wt％Si，5.0wt％Fe，3.0wt％W，0.8wt％C，余量为Ni；所述镍包石墨粉末粒度为30-100μm；所述镍包石墨成分包括75wt％镍和25wt％石墨；处理后的钛合金基材表面是经打磨后的Ti-6Al-4V合金表面，成分包括5.5-6.75wt％Al，3.5-4.5wt％V，≤0.30wt％Fe，≤0.08wt％C，≤0.05wt％N，≤0.015wt％H，≤0.02wt％O，余量为Ti；

该方法主要包括如下步骤，

S1、钛合金基材待熔覆表面预处理：对TC4合金待熔覆表面喷砂处理，去除钛合金表面氧化膜和油污，将喷砂处理后的基材置于无水乙醇中超声波清洗15min，清洗后放入真空干燥箱中待用；

S2、熔覆材料配制及前处理：将30wt％TC4粉末、25-45wt％Ni60粉末和25-45wt％镍包石墨粉末按比例配制置于球磨机中球磨12小时，将球磨后的熔覆粉末置于温度为80℃的真空干燥箱中恒温干燥10小时；

S3、激光熔覆制备自润滑涂层：激光熔覆采用同轴送粉方式进行，使用激光波长为1030nm的TruDisk4002光纤激光器将熔覆材料熔覆在钛合金基材表面；激光加工参数如下，激光功率为1100W，扫描速度为400mm/min，光斑直径为3.0mm，送粉量为2.4r/min，激光焦距16mm，多道搭接率为50％，激光加工过程中采用氦气送粉，气体流速为7.0L/min，氩气保护，气体流速为11L/min。