(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210862801.3 (22)申请日 2022.07.21 (71)申请人 武汉天缘精工 机械有限公司 地址 430000 湖北省武汉市蔡甸区大集 街 国利村武汉愿景环保能源科技有限公 司园区2号厂房 (72)发明人 徐杨　林木森　刘兵　 (74)专利代理 机构 武汉探智知识产权代理事务 所(普通合伙) 42309 专利代理师 刘泽 (51)Int.Cl. B23K 26/352(2014.01) B23K 26/60(2014.01) B23K 26/70(2014.01) B23K 37/053(2006.01)B23K 26/342(2014.01) B23K 26/0622(2014.01) (54)发明名称 一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的 毛化方法 (57)摘要 本发明公开了一种合金结构钢扩散段壳体 待胶接表 面的毛化方法， 具体涉及合金结构钢表 面处理技术领域， 本发明通过在特定的激光参数 控制下， 分别进行三次毛化处理， 在第一次毛化 处理中， 得到较浅且较窄的螺旋状毛化凹坑， 然 后通过在毛化凹坑内部喷涂一层含有合金微粉 的熔融材料， 并进行高温加热处理， 形成超细晶 粒， 并且在熔融材料表面进行了第二次毛化处 理， 形成若干个毛化凹坑和边缘凸起， 而在第三 次毛化处理中， 形成与第一次和第二次方向相反 同时较深且较宽的螺旋状毛化凹坑， 使得待胶接 表面的粗糙度大幅提高， 使 得胶接强度也得到的 很好的提升， 而且熔融材料的添加保障了扩散段 壳体的强度， 使得抗破坏能力也得到 了提高。 权利要求书2页 说明书7页 附图1页 CN 115138976 A 2022.10.04 CN 115138976 A 1.一种合金 结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 第一次毛化处 理 S11、 将合金结构钢扩散段壳体使用固定夹具进行固定， 调整激光头， 并设置所述激光 头的参数， 使 待胶接的表面 位于激光光斑的焦平面上； S12、 然后控制固定夹具带动合金结构钢扩散段壳体转动， 同时控制激光器沿着合金结 构钢扩散段壳体轴线水平方向移动； S13、 使得激光头发出激光脉冲可以在壳体待胶接表面形成较浅且较窄的螺旋状毛化 凹坑， 此时完成第一次毛化处 理； S2、 第二次毛化处 理 S21、 将合金结构钢扩散段壳体使用固定夹具进行固定， 并在第一次毛化处理后形成的 螺旋状毛化凹坑表面用脉冲激光喷涂一层含有合金微粉的熔融材 料； S22、 然后对熔融材料进行高温加热处理， 在脉冲激光束作用下， 与合金结构钢扩散段 壳体表面熔合， 使其冷却后形成凸包； S23、 再次通过上述步骤对形成的凸包表面进行第二 次毛化处理， 使得凸包内部形成毛 化凹坑， 凸包边 缘形成凸起； S3、 第三次毛化处 理 S31、 对第二次毛化后的合金结构钢扩散段壳体再次进行固定， 再次调整激光头的起始 位置， 使得激光头的激光光斑的焦平面位于螺旋状毛化凹坑最左侧螺纹线的中心位置， 并 将其作为第三次毛化处 理的起始位置A； S32、 控制固定夹具带动合金结构钢扩散段壳体再次转动， 转动方向相反， 同时控制激 光器沿着合金结构钢扩散段壳体轴线 水平方向移动， 使得激光头发出激光脉冲可以在壳体 待胶接表面形成较深且较宽的螺 旋状毛化凹坑， 此时完成第三次毛化处 理。 2.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特征 在于： 所述固定夹具带动合金结构钢扩散段壳体转动的转动速度为每分钟两圈， 所述激光 器沿着合金 结构钢扩散段壳体轴线水平方向移动的移动速度为2 ‑3cm/min。 3.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特征 在于： 所述合金微粉熔融材料的喷涂厚度为0.1 ‑0.3mm， 所述合金微粉熔融材料中合金微粉 的粒度为9 ‑12 μm。 4.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特征 在于： 所述激光器为气体激光器、 叠阵激光器、 皮秒 激光器、 飞秒激光器、 固体激光器或光纤 激光器其中的一种。 5.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特征 在于： 所述毛化表面的距离与激光发射位置的距离不变， 且激光毛化头在基体的表面上 的 扫描速度恒定 。 6.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特征 在于： 所述在对合金结构钢扩散段壳体进行固定之前， 需要使用超声波清洗设备对其进行 表面清理， 然后进行超声波清洗后使用浸泡有无水乙醇的棉球擦拭干净， 以去除表面的杂 质， 并在通 风处晾干 。 7.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115138976 A 2在于： 所述激光毛化区域的覆盖面积大于合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的68％， 所述 激光毛化区域的覆盖面积小于合金 结构钢扩散段壳体待胶接表面的83％。 8.根据权利要求3所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特征 在于： 所述合金微粉熔融材料包括但不限于高纯金属红铜粉、 金属钇粉、 不锈钢合金粉末、 铁基合金粉、 铬金属粉末、 碳 化钛粉其中的一种或多种混合物。 9.根据权利要求1所述的一种合金结构钢扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特征 在于： 所述第一次和第二次毛化处理的过程中， 激光头的参数为： 输出功 率2‑4KW， 光脉冲 功 率为40‑46W， 光斑尺寸为35 ‑45 μm， 点距为80 ‑120 μm， 激光重复频率为38 ‑60kHz， 光脉宽为3 ‑ 5 μs， 随机率 为58‑72％， 分布密度在45 ‑55点/平方毫米。 10.根据权利要求1所述的一种合金结构钢 扩散段壳体待胶接表面的毛化方法， 其特征 在于： 所述第三次毛化处理的过程中， 激光头的参数为： 输出功率为5 ‑7KW， 光脉冲功率为 30‑40W， 光斑尺寸为45 ‑80 μm， 点距为120 ‑170 μm， 激光重复频率为60 ‑70kHz， 光脉宽为5 ‑9 μ s， 随机率 为72‑80％， 分布密度为5 5‑70点/平方毫米。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115138976 A 3