[发明专利]增材制造表面涂层制备方法及装置

权利要求书

1.一种增材制造表面涂层制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将涂层粉末铺设于基底；

S2、调节脉冲激光器参数，使所述脉冲激光器输出设定扫描能量值的激光脉冲，并将激光脉冲聚焦于所述涂层粉末上，其中，设定扫描能量值低于所述基底的沸腾阈值，且高于所述涂层粉末的熔化阈值，且产生的钥匙孔深度小于或等于铺设的所述涂层粉末的厚度。

2.根据权利要求1所述的增材制造表面涂层制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，将所述基底置于密封室内，并向所述密封室输送保护气体，使所述密封室内的氧气含量低于0.1％。

3.根据权利要求2所述的增材制造表面涂层制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，将所述基底置于升降台上，所述升降台置于所述密封室内，并通过粉末刮刀在所述基底上沉积单层厚度的所述涂层粉末。

4.根据权利要求1所述的增材制造表面涂层制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过扫描电镜将所述脉冲激光器发射的激光脉冲聚焦于所述涂层粉末的表面。

5.根据权利要求1所述的增材制造表面涂层制备方法，其特征在于，所述脉冲激光器输出的激光脉冲的脉宽在500fs至1ps之间，重复频率可在1Mhz至100Mhz范围调谐。

6.根据权利要求1所述的增材制造表面涂层制备方法，其特征在于，所述脉冲激光器输出的激光脉冲的平均功率大于100W。

7.根据权利要求1所述的增材制造表面涂层制备方法，其特征在于，所述脉冲激光器输出的激光脉冲的中心波长位于1.02μm至1.04μm之间。

8.根据权利要求6所述的增材制造表面涂层制备方法，其特征在于，所述脉冲激光器输出的激光脉冲的扫描能量值F的计算式为：

其中，P为脉冲激光器输出激光的平均功率，f为脉冲激光器输出的激光脉冲的重复频率，v为扫描电镜的光斑扫描速度。

9.根据权利要求1至8任一项所述的增材制造表面涂层制备方法，其特征在于，所述脉冲激光器输出的激光脉冲为基模模式，偏振态为线偏振。

10.一种增材制造表面涂层制备装置，其特征在于，包括脉冲激光器、扫描电镜和铺粉组件，所述脉冲激光器的输出端与所述扫描电镜的输入端相对设置；

所述铺粉组件包括基底、升降台、粉末刮刀和密封室，所述基底设于所述升降台上，所述升降台设于所述密封室内，所述粉末刮刀用以将涂层粉末沉积于所述基底上；

所述扫描电镜的输出端与所述基底相对应，用以将所述脉冲激光器输出的脉冲激光聚焦于所述涂层粉末上。