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专利号: 2019104697559
申请人: 太原理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种钛及钛合金表面复合处理方法,其特征在于:首先将预处理好的钛及钛合金进行激光处理,获得具有规律分布的圆形凹坑表面形貌,然后将钛及钛合金进行热加工处理,获得复合处理的钛及钛合金。

2.根据权利要求1所述的钛及钛合金表面复合处理方法,其特征在于:所述激光处理是在室温、空气中,实现金属材料的切割或者成形,得到的片状钛及钛合金表面获得规律分布的圆形凹坑表面形貌;所述热加工技术是利用空气中的氧元素和基材中的钛元素进行反应,在基材表面生成具有钛氧化合物和固溶体的方法。

3.根据权利要求1所述的钛及钛合金表面复合处理方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)对钛及钛合金棒材进行电火花加工:使用钼丝电火花切割机,将钛及钛合金棒材加工成圆片工件;

(2)采用SiC水砂纸对步骤(1)获得的钛及钛合金圆片工件进行逐级打磨、无水乙醇超声清洗、蒸馏水洗、干燥备用;

(3)对步骤(2)处理后的钛及钛合金工件进行激光处理:使用激光处理设备,对钛及钛合金圆片工件进行激光处理,获得规律分布的圆形凹坑表面形貌;

(4)将步骤(3)获得的钛及钛合金圆片工件置于箱式气氛炉炉腔内的工件台上,此工件台与电源连接,然后接通电源;

(5)通过调节控制器,使工作电压维持在200~400 V,使箱式气氛炉炉腔内的温度升高并保持在550~750 ℃,保温10~50 h后断开电源,使钛及钛合金缓冷到室温。

4.根据权利要求3所述的钛及钛合金表面复合处理方法,其特征在于:所述步骤(3)中规律分布的圆形凹坑表面形貌,密度为5 %,其中圆形单元的直径为300 µm。

5.根据权利要求3所述的钛及钛合金表面复合处理方法,其特征在于:所述步骤(3)中激光处理的参数为:激光波长为1000~1100 nm,测试电压为200~250 V,输出功率为10~

30 W,频率为10~30 kHz,加工速度为4~6 mm/s。

6.根据权利要求5所述的钛及钛合金表面复合处理方法,其特征在于:所述步骤(3)中激光处理的参数为:激光波长为1064 nm,测试电压为220 V,输出功率为20 W,频率为20 kHz,加工速度为5 mm/s。

7.根据权利要求3所述的钛及钛合金表面复合处理方法,其特征在于:所述步骤(5)中的工作电压为300 V,钛及钛合金工件温度:TA2纯钛为650 ℃,Ti6Al4V钛合金为700 ℃,保温时间均为30 h。