专利摘要

本发明提供一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，包括使用压制器、滑轨、底膜以及感应加热线圈，所述底膜固定在所述滑轨上并在所述滑轨的轨道上来回运动，所述底膜上设有压制槽，工件放置在所述压制槽里，所述感应线圈环绕放置在工件上的纳米粉末设置，所述压制器对纳米粉末进行压制；包括如下步骤：步骤10、把所述底膜固定设置在所述滑轨上；步骤20、把工件放置在底膜的压制槽里，并把搅拌均匀的纳米粉末倒在工件的上表面；步骤30、开启感应加热线圈保持纳米粉末的干燥；步骤40、调节所述压制器，对纳米粉末进行压制；步骤50、关闭感应加热线圈；步骤60、通过滑轨把放置纳米粉末与工件的底膜移动至激光熔覆点准备进行激光熔覆。

权利要求

1.一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置，包括压制器，其特征在于：还包括滑轨、底膜以及感应加热线圈，所述底膜固定在所述滑轨上并在所述滑轨的轨道上来回运动，所述底膜上设有压制槽，工件放置在所述压制槽里，所述感应线圈环绕放置在工件上的纳米粉末设置，所述压制器对纳米粉末进行压制。

2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置，其特征在于：所述工件、压制槽以及压制器的压制头大小相等。

3.根据权利要求1所述的一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置，其特征在于：所述压制槽的内壁上设有刻度，刻度用于计算纳米粉末压制的厚度及密度。

4.根据权利要求1所述的一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置，其特征在于：所述压制槽的深度大于工件与纳米粉末相加的高度。

5.根据权利要求1所述的一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置，其特征在于：还包括防滑垫，所述防滑垫保持所述滑轨稳定。

6.一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，包括使用压制器，其特征在于：还包括使用滑轨、底膜以及感应加热线圈，所述底膜固定在所述滑轨上并在所述滑轨的轨道上来回运动，所述底膜上设有压制槽，工件放置在所述压制槽里，所述感应线圈环绕放置在工件上的纳米粉末设置，所述压制器对纳米粉末进行压制；

包括如下步骤：

步骤10、配置所需的纳米粉末，手工研磨并搅拌均匀；把所述底膜固定设置在所述滑轨上；

步骤20、把工件放置在底膜的压制槽里，并把搅拌均匀的纳米粉末倒在工件的上表面；通过滑轨移动底膜至所述压制器的压制位置；

步骤30、开启感应加热线圈保持纳米粉末的干燥；

步骤40、调节所述压制器，对所述压制槽里放置在工件上的纳米粉末进行压制；

步骤50、关闭感应加热线圈；

步骤60、通过滑轨把放置纳米粉末与工件的底膜移动至激光熔覆点准备进行激光熔覆。

7.根据权利要求6所述的一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，其特征在于：所述工件、压制槽以及压制器的压制头大小相等。

8.根据权利要求6所述的一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，其特征在于：所述压制槽的内壁上设有刻度，刻度用于计算纳米粉末压制的厚度及密度。

9.根据权利要求6所述的一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，其特征在于：所述压制槽的深度大于工件与纳米粉末相加的高度。

10.根据权利要求6所述的一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，其特征在于：纳米粉末为包覆型纳米粉末，包括：纯纳米陶瓷粉末，以及金属粉末与纳米陶瓷的混合粉末。

说明书

技术领域

本发明涉及表面工程技术领域，特别指一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置及方法。

背景技术

粉末压制技术广泛应用于预置法激光熔覆，试样检测分析等领域。将干燥或者研磨的粉末以及适量添加剂放入压制模具中，对其施加压力后，制得所需样片。

纳米结构材料是指几何尺寸达到纳米量级，并且表现出一些截然不同于普通结构材料力学和物理化学性能的材料。利用纳米结构材料的优越性来制备涂层，为材料表面处理技术提供了新的研究方向。目前，纯纳米陶瓷粉末，以及金属与纳米陶瓷混合粉末，或其他包覆型粉末。常用的金属粉末主要是Ni基、Co基和Fe基等；纳米陶瓷粉末主要是纳米WC、纳米SiC、纳米Al2O3、纳米ZrO2和纳米TiO2等。纳米结构陶瓷涂层目前主要制备方法有溶胶－凝胶、物理气相沉积、化学气相沉积、电镀、激光熔覆、热喷涂等。其中，激光熔覆使用快速凝固方法，全部或部分地采用纳米材料来构建纳米结构或纳米改性表面复合涂层，在纳米陶瓷涂层制备上具有巨大的发展前景。纳米粉末，其粉末粒度降低到纳米尺度，具有普通粉末材料不具备的特殊性质，因此，其吸引了研究者们的注意，将纳米陶瓷粉作为主体材料，利用激光熔覆于金属合金表面制备纳米陶瓷复合涂层显示了纳米材料的“纳米效应”与激光工艺相结合的优势，不过也存在一系列问题。

现有纳米粉末的运用缺点如下：由于纳米粉末细小，如激光熔覆过程中选用同步送粉技术，则容易团结从而堵塞喷头；而且纳米粉末易气化、飞溅，涂层易产生空洞、裂纹和剥落等问题。这些因素的综合作用使得激光熔覆纯纳米粉末所制备的纳米结构涂层还达不到预期的效果。

因此，本发明通过制备纳米粉末压制体来改善纳米粉末应用于激光熔覆中的一系列问题，进而能够提高所制备纳米结构涂层的性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置及方法。

本发明是这样实现的：

一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置，包括压制器、滑轨、底膜以及感应加热线圈，所述底膜固定在所述滑轨上并在所述滑轨的轨道上来回运动，所述底膜上设有压制槽，工件放置在所述压制槽里，所述感应线圈环绕放置在工件上的纳米粉末设置，所述压制器对纳米粉末进行压制。

优选地，所述工件、压制槽以及压制器的压制头大小相等。

优选地，所述压制槽的内壁上设有刻度，刻度用于计算纳米粉末压制的厚度及密度。

优选地，所述压制槽的深度大于工件与纳米粉末相加的高度。

优选地，还包括防滑垫，所述防滑垫保持所述滑轨稳定。

本发明具体包括如下步骤：

一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，包括使用压制器、滑轨、底膜以及感应加热线圈，所述底膜固定在所述滑轨上并在所述滑轨的轨道上来回运动，所述底膜上设有压制槽，工件放置在所述压制槽里，所述感应线圈环绕放置在工件上的纳米粉末设置，所述压制器对纳米粉末进行压制；

包括如下步骤：

步骤10、配置所需的纳米粉末，手工研磨并搅拌均匀；把所述底膜固定设置在所述滑轨上；

步骤20、把工件放置在底膜的压制槽里，并把搅拌均匀的纳米粉末倒在工件的上表面；通过滑轨移动底膜至所述压制器的压制位置；

步骤30、开启感应加热线圈保持纳米粉末的干燥；

步骤40、调节所述压制器，对所述压制槽里放置在工件上的纳米粉末进行压制；

步骤50、关闭感应加热线圈；

步骤60、通过滑轨把放置纳米粉末与工件的底膜移动至激光熔覆点准备进行激光熔覆。

优选地，所述工件、压制槽以及压制器的压制头大小相等。

优选地，所述压制槽的内壁上设有刻度，刻度用于计算纳米粉末压制的厚度及密度。

优选地，所述压制槽的深度大于工件与纳米粉末相加的高度。

优选地，纳米粉末为包覆型纳米粉末，包括：纯纳米陶瓷粉末，以及金属粉末与纳米陶瓷的混合粉末。

本发明具有如下优点：

1、本发明通过把激光熔覆需要的纳米粉末先在工件上压制后形成预置层再对工件进行激光熔覆，压制完毕的纳米粉末预置层解决纳米粉末易气化以及飞溅的问题。

2、通过增加感应加热线圈，对纳米粉末进行干燥，解决纳米粉末团结的问题，从而提高压制纳米粉末的压制均匀度以及成型效果。

3、本发明直接对激光熔覆需要的纳米粉末进行压制，无需添加粘连剂，减少预置层杂质，使激光熔覆完成的熔覆层更加平滑且不易产生空洞与裂纹，熔覆层不易剥落使用更加长久。

4、通过在压膜上设置刻度，可以根据实际情况调整纳米粉末压制的厚度，进一步计算调整纳米粉末压制的密度。

5、通过滑轨运输工件与纳米粉末，减少过多的振动导致粉末压制体出现裂纹，从而影响激光熔覆的效果。

6、本发明具有适用范围宽、粉末利用率高、成本低廉、工艺简单、控制简便、所形成的压制粉末均匀，厚度密度可控等优点。

附图说明

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的实施流程图。

符号说明如下：

滑轨1；底膜2；压制槽3；纳米粉末4；工件5。

具体实施方式

一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制装置，包括压制器、滑轨1、底膜2、防滑垫以及感应加热线圈，所述底膜2固定在所述滑轨1上并在所述滑轨1的轨道上来回运动，所述底膜2上设有压制槽3，工件5放置在所述压制槽3里，所述感应线圈环绕放置在工件5上的纳米粉末4设置，所述压制器对纳米粉末4进行压制，所述工件5、压制槽3以及压制器的压制头大小相等，所述工件5、压制槽3以及压制器的压制头配套使用；所述压制槽3的内壁上设有刻度，刻度用于计算纳米粉末4压制的厚度及密度；所述压制槽3的深度大于工件5与纳米粉末4相加的高度；所述防滑垫保持所述滑轨1稳定。

压制器：用于对纳米粉末4进行压制；

滑轨1：固定底膜2且让底膜2在滑轨1上稳定地来回运动，在进行纳米粉末4压制时滑轨1要保持稳定；

底膜2：设有压制槽3，压制槽3内放置大小相等高度不同的工件5；

防滑垫：稳定滑轨1；

感应加热线圈：通过加热保持纳米粉末4的干燥。

一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，包括使用压制器、滑轨1、底膜2以及感应加热线圈，所述底膜2固定在所述滑轨1上并在所述滑轨1的轨道上来回运动，所述底膜2上设有压制槽3，工件5放置在所述压制槽3里，所述感应线圈环绕放置在工件5上的纳米粉末4设置，所述压制器对纳米粉末4进行压制；

包括如下步骤：

步骤10、配置所需的纳米粉末4，手工研磨并搅拌均匀，保证激光熔覆时熔覆层纳米粉末4均匀分布；把所述底膜2固定设置在所述滑轨1上；

步骤20、把工件5放置在底膜2的压制槽3里，并把搅拌均匀的纳米粉末4倒在工件5的上表面；通过滑轨1移动底膜2至所述压制器的压制位置；

步骤30、开启感应加热线圈保持纳米粉末4的干燥；

步骤40、调节所述压制器，对所述压制槽3里放置在工件5上的纳米粉末4进行压制；

步骤50、关闭感应加热线圈；

步骤60、通过滑轨1把放置纳米粉末4与工件5的底膜2移动至激光熔覆点准备进行激光熔覆。

一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法，所述工件5、压制槽3以及压制器的压制头大小相等，所述工件5、压制槽3以及压制器的压制头配套使用效果最佳；所述压制槽3的内壁上设有刻度，刻度用于计算纳米粉末4压制的厚度及密度；所述压制槽3的深度大于工件5与纳米粉末4相加的高度，保证对纳米粉末4进行充分压制不外露；上述纳米粉末4为包覆型纳米粉末4，包括：纯纳米陶瓷粉末，以及金属粉末与纳米陶瓷的混合粉末。

感应加热线圈设置参数：输入电压范围：340-420V，额定输出功率：100Kw，感应频率：30-50kHz。

激光熔覆过程中激光器设置参数：功率(W)800-3500，氩气流量(ml/min)1200-2400，扫描速度(mm/s)2-8，离焦量(mm)10-30。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

一种激光熔覆的纳米粉末加热辅助的压制方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。