1.一种激光熔覆纤维增强金属基复合涂层的方法,其方法与步骤为:
步骤(1)对纤维进行粗化、敏化、活化与化学镀处理,在直径为0.2~10μm的纤维表面形成厚度为50~100μm的镍层,其中,纤维为碳纤维、石英纤维或玻璃纤维;
纤维进行粗化时的溶液配方为:铬酸200~300g/L,浓硫酸150~300ml/L,温度50~60℃,时间90~120min;敏化时的溶液配方为:胶体钯6~10ml/L,盐酸200~300ml,温度30℃,时间60s;活化时溶液配方:氢氧化钠9~11g/L,温度30℃,时间15~30s;化学镀Ni时溶液配方为:六水合硫酸镍35g/L,次亚磷酸钠25g/L,二水合柠檬酸三钠25g/L,氯化铵35g/L,加入
5g/L氨水,温度控制在38℃以下,pH=8~9,温度40~60min; 在粗化、敏化、活化和化学镀Ni前都需要用去离子水冲洗5min,并烘干;
步骤(2)将经过步骤(1)处理后的纤维均匀分布在合金粉末中,形成激光熔覆纤维增强金属基复合涂层的专用粉末,放置于基材的槽内;
通过三组纤维编织模板,将纤维编织成平行或交叉网状结构,将编制好的纤维网嵌入基材表面加工好的V型槽或U型槽中,铺上合金粉末,厚度为1.5mm,粉末粒径为20~40μm;其中,合金粉末为Ni基合金、Fe基合金或Al基合金,Ni基合金粉末的化学成分为:C 0.2wt%,Si 2.2wt%,B 1.0wt%,Li 3.0wt%,Fe 8.0wt%,Cr 2.8wt%,余量为Ni;Fe基合金粉末的化学成分为:C 0.02wt%,Si 0.7wt%,Ni 9.2wt%,Y 2.2wt%,Mo 2.1wt%,Cr 17wt%,Mn
0.2wt%,余量为Fe;Al基合金粉末的化学成分为:Zn 6.2wt%,Mg 2.25wt%,Cu 2.3wt%,Zr 0.1wt%,Si 0.12wt%,Fe 0.15wt%,Al2O36.2wt%,余量为Al;
步骤(3)采用高功率半导体激光器,在真空室内进行熔覆制备,激光功率为3~8kW,矩形光斑尺寸为200mm×8mm,激光扫描速度为8~50mm/s,保护气体为氩气。
2.根据权利要求1所述的一种激光熔覆纤维增强金属基复合涂层的方法,其特征在于进行所述的步骤(2)时,编织模板是表面均匀分布有群孔的304不锈钢板,尺寸为10×10×
1cm3,针对镀Ni层纤维直径为50.2~110μm,将编织模板分为三组:第一组模板①群孔孔径为65.1μm,孔间距为80~300μm;第二组模板②群孔孔径为80.1μm,孔间距为100~300μm;第三组模板③群孔孔径为110.1μm,孔间距为150~300μm;每组模板由两个相同编织模板构成;当镀Ni层纤维直径为50.1~65μm时,选用模板①;当纤维直径为65.001~80μm时,选用模板②;当纤维直径为80.001~110μm时,选用模板③;选定模板后,根据需要纤维的稠密程度,选择相邻或不相邻孔洞进行编制,实现纤维间距离可控。