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申请/专利权人：浙江巴顿焊接技术研究院;浙江巴顿焊接技术有限公司;乌克兰国家科学院巴顿焊接研究所;中国-乌克兰巴顿焊接研究院对外经济代表处

申请日：2021-12-22

公开（公告）日：2025-01-17

公开（公告）号：CN114318212B

专利技术分类：...黑色金属表面的处理[2006.01]

专利摘要：本发明涉及一种激光复合等离子电火花合金化方法，石墨作阳极，钢部件作阴极；包括下列步骤：步骤一，通过等离子电火花合金化对钢部件进行渗碳；步骤二，等离子电火花合金化之后进行表面激光处理；步骤三，通过等离子电火花合金化进行渗碳时，直接在电极后面聚焦束，并在垂直于合金化方向上对渗碳层进行横向扫描，激光重熔深度为0.05至0.50mm。按照原型方法，在指定加工条件下，通过逐步降低加工能量进行多道电蚀合金化，可以得到深度为0.30‑0.35mm且表面粗糙度小于Ra5.0mm的渗碳层。本发明与使用相同电极的原型方法相比，使用本发明可以使耐磨性提高约35‑40%，在使用改性电极情况下，耐磨性可以提高80%，同时降低表面粗糙度。

专利权项：1.一种激光复合等离子电火花合金化方法，石墨作阳极，钢部件作阴极；其特征在于，包括下列步骤：步骤一，通过等离子电火花合金化对钢部件进行渗碳；步骤二，等离子电火花合金化之后进行表面激光处理；步骤三，通过等离子电火花合金化进行渗碳时，直接在电极后面聚焦激光束，并在垂直于合金化方向对渗碳层进行横向扫描，激光重熔深度为0.05至0.50mm；使用连续激光束时，功率范围为20-2000W；使用脉冲激光束时，脉冲频率为5Hz至50kHz，功率范围为20-2000W；脉冲发生器的阴极连接到金属工件，阳极通过振动器连接到电极，电极固定在振动器的电极夹头中；激光束聚焦在电极后面的工件上，垂直于合金化方向进行横向扫描；合金化时，电极以0.1mmin至1mmin的速度沿表面移动；由于振动器的作用，电极垂直于待硬化表面振动，导致工件和电极之间产生等离子电火花放电；电极固定在振动器的电极夹头中，其由纯石墨或含有尺寸小于100μm的高硬度耐磨微粒的石墨制造；在脉冲电流作用下，电极和工件之间产生等离子电火花放电，并在工件表面上形成液态金属熔池，同时将电极的材料转移到工件的表层，电极中的石墨促进了工件表面层的渗碳，其中的耐磨微粒也随合金化过程转移到工件的表层中，提高工件的耐磨性。

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