奥氏体不透钢堆焊层激光表面重熔组织及耐腐蚀性能

激光重熔表面热处理技术可提高零件表面获得高的硬度、耐磨性及耐蚀性等,在化工和核电等行业有较好的应用前景,但国内对不锈钢堆焊层焊后表面热处理的研究较少.针对这一现状,对奥氏体不锈钢堆焊层表面进行激光重熔处理,观察其显微组织,并检测重熔表面显微硬度及耐腐蚀性.结果表明,激光重熔后表面显微组织呈细小的树枝-胞状晶奥氏体;激光重熔试样显微硬度大幅提高,较焊态试样提高87.6％;在9.8％的H2SO4溶液中,激光重熔表面处理后的堆焊层金属较易形成钝化膜,耐腐蚀性较好;10％草酸溶液电解试验中,焊态堆焊层金属晶间腐蚀敏感性较高,激光重熔区域为细小的奥氏体晶粒,不易形成连续的“贫铬区”,激光重熔堆焊层金属的晶间腐蚀敏感性较小.     

45钢光纤激光熔凝工艺

采用光纤激光对45钢表面进行了激光熔凝处理研究. 结合熔凝层深度、组织、显微硬度和摩擦磨损性能分析,研究了多道激光熔凝的激光功率、激光扫描间距对熔凝工艺的影响规律. 结果表明,在改变激光功率的研究中,熔凝层深度随激光功率的增大而增加,熔凝层的显微硬度呈周期性变化,后道激光处理对前道熔凝层存在回火热处理作用. 在改变激光扫描间距的研究中,进一步验证了后道激光熔凝对前道的热影响作用,同时适当增大扫描间距,获得软硬相间的熔凝层表面,有利于改善钢材表面的耐磨性能,同时可适当提高激光熔凝处理的生产效率.     

高频微锻造对激光熔覆层开裂行为与表面组织的影响

多频次的微米级塑性变形可导致材料表面组织与力学行为特性的变化.采用自制的高频微锻造机构对激光熔凝NiCrBSi合金层进行了微锻造处理.利用OM研究了微锻造激光熔覆层产生的塑性变形的几何特性;利用OM,SEM观察了微锻造对激光熔凝层表面组织及开裂行为的影响.结果表明,高频微锻造可在激光熔覆NiCrBSi合金层表面产生约1...     

40Cr激光表面强化工艺的研究

为改善40Cr钢表面硬度的不足,采用CO2激光器对40Cr钢表面进行激光表面强化处理.分析了金相组织、显微硬度,得到了约0.7mm的硬化层,表面强化层硬度明显提高.试验结果表明:采用激光表面强化技术可以通过细化晶粒提高材料表面的硬度.     

激光表面熔覆技术提高斯太尔曲轴模具寿命的研究

为了提高斯太尔曲轴模具的使用寿命,在斯太尔曲轴模具材料5CrMnMo钢的堆焊层表面进行了激光合金化处理实验.通过工艺实验,分析了堆焊层激光合金化处理后的组织和显微硬度;通过优化工艺参数,获得了表面光洁、与基材形成良好冶金结合的模具表面强化层;合金强化层平均硬度达到HV0.2750.激光表面熔覆技术已应用于热锻模具,使斯太尔曲轴模具寿命提高了60％.     

泥塑文物表面有机污物的激光去除与损伤研究

为了实现泥塑文物表面鸟粪类有机污物的激光无损去除,搭建高速摄像光学滤光放大采集系统,进行不同激光能量密度下的泥塑文物表面有机污物层去除实验,采集激光作用到泥塑文物表面有机污物层的动态去除过程,并研究不同去除模式的能量阈值及对基材的损伤行为.结果表明:在不同的激光能量密度作用下,泥塑文物表面有机污物层会出现烧蚀效应和振动...     

TC4激光气体渗氮层及其耐腐蚀性能

采用激光气体渗氮工艺可以在TC4钛合金表面生成一层高硬度、高耐磨性的氮化层。主要分析了激光气体渗氮后试样表面宏观状态的变化、渗氮层组织以及渗氮层耐腐蚀性能的变化。通过激光气体渗氮处理后,试样表面粗糙度增加;渗氮层自腐蚀电位相对于TC4钛合金的自腐蚀电位正移了0. 042 4 V,表面耐腐蚀性能增强。     

30CrMnSi的激光表面淬火

用大功率CO2激光器对30CrMnSi钢表面进行激光淬火处理,对激光淬火层的组织进行了分析,对淬火层的硬度进行了测试.结果表明,激光淬火层组织显著细化,硬度明显高于基体硬度.     

激光扫描速度对45钢表面改性层组织及性能的影响

利用横流CO2激光加工机对正火态45钢表面进行激光相变处理,对改性层进行了OM实验、硬度测试以及硬化层磨料磨损实验.结果表明:相变硬化层由表及里依次为熔凝区、相变硬化区、过渡区和基体区;其中激光熔凝区晶粒最为细小;硬化层表面最高硬度为48 HRC;激光扫描速度对表面耐磨性有较大影响,其中扫描速度为8mm/s、功率700 W时改性层耐磨性最佳.     

工艺参数对氮化铝陶瓷表面激光金属化层电阻的影响

目的 提高氮化铝陶瓷表面激光金属化层的导电性能。方法 采用正交试验设计方案,使用30 W纳秒光纤激光打标机制备了氮化铝陶瓷表面激光金属化试样,测量了金属层的电阻。通过极差分析和方差分析方法分析了激光工艺参数及其交互作用对氮化铝陶瓷表面激光金属化层电阻值的影响规律。结果 在本研究激光工艺参数及其取值范围内,激光功率对氮化铝表面激光金属化层电阻的影响最为显著,增大激光功率有利于降低氮化铝表面激光金属化层的电阻值。采用优化工艺参数(激光功率30 W、频率30 kHz、扫描速度100mm/s)单次激光扫描制备激光金属化层的电阻为2.25?/mm。随着重复扫描次数的增加,功率不同的激光表面金属层的电阻值向相反方向转变：小功率激光表面金属层电阻值随扫描次数增加而迅速减小,大功率激光表面金属层电阻值随扫描次数增加而增大。经10次重复扫描后,激光功率3 W(相应的激光能量密度约为15.3 J/cm²)激光金属化层的电阻值低于功率分别为30 W和18.75 W激光金属化层的电阻值。结论 采用30 W激光单次扫描,或者采用3 W激光多次扫描,有利于提高氮化铝表面激光金属化层的导电性。     

基于正交试验的端帽激光淬火工艺研究

对自动流量平衡阀过流端帽的表面进行激光淬火研究,利用正交试验对影响激光淬火的因素进行了研究,得出激光淬火的最佳参数以及脉冲电流、扫描速度和离焦量对激光表面硬度和淬硬层深度的影响规律.试验结果表明,只要工艺参数选择适当,可获得很好的表面淬火质量,为激光加工提供了理论指导.     

激光淬火技术在模具表面处理中的应用与展望

简述了通过模具生产零件的优点及其在工业生产中的地位,而且对模具使用寿命的影响因素进行了分析,并对模具失效的主要形式做了简要说明。总结了以往人们对金属进行表面改性几种主要的工艺方法,将激光淬火技术与传统的热处理工艺进行了对比,并指出了激光淬火的优点。总体概括介绍了激光淬火技术的发展历史、激光淬火硬化机理,指出了影响激光淬火工艺的参数和确定三种主要影响因素大小的试验方法,并分析了激光淬火处理后工件不同深度的组织形成过程和相应的各项性能,尤其是对第一层的相变硬化层形成过程中的原子扩散机理作了详细说明。针对提高材料表面吸收激光率而预处理的有效方法及优点进行了论述。简述了激光淬火过程中常用激光器有CO2激光和YAG激光及相应的用途。列举了热作模具、冷作模具、塑料模具各种不同钢经不同的激光淬火参数淬火后,其硬化层的组织和相应的显微硬度,指出了这三种模具钢利用激光淬火的主要目的。最后对激光淬火技术的优缺点作了总结,并对模具表面激光改性的未来进行了展望。     

激光淬火+表面氮化复合处理方案的选择

分别用激光淬火-表面氮化和表面氮化-激光淬火复合处理工艺方案对4Cr13钢试样进行表面强化处理,然后由实验数据绘制硬度分布曲线和硬化层深度比较表,分析激光淬火与表面氮化的不同组合对材料表面硬化层硬度分布和硬化层深度的影响。结果表明,采用表面氮化-激光淬火复合处理可满足试样表面强化处理的要求。     

汽车同步器拨档环激光热处理

对45钢制汽车同步器拨档环分别进行了热喷涂Mo层、激光熔覆、激光淬火和整体淬火 低温回火处理，观察了各种工艺处理后试样的金相组织，测试了表层显微硬度分布，进行了磨损试验。分析结果表明，拨档环激光表面淬火工艺是较为合理的处理工艺。     

光纤激光淬火对凸轮用45钢表面磨损性能的影响

为了提升凸轮表面耐磨性,采用YLS-4000型光纤激光器通过不同的激光功率对基体材料45钢表面进行激光淬火。通过SEM观察激光淬火前后材料表面和界面形貌,金相显微镜观察组织形貌,通过HVS-1000A型显微硬度仪测试了试样表面硬度,并测试了试样的摩擦因数和磨损形貌。结果表明:淬火层界面显微组织为淬火马氏体及少量残余奥氏体,在激光功率1 000~1 800 W时分别获得淬硬层深度为0.3~0.8mm的单道热影响区;淬硬层硬度分布基本均匀,平均硬度约为547~765HV,比基体硬度提高了2~3倍,激光淬火后组织细化和形成大量马氏体是硬度提高的主要原因;在一定激光功率范围内(1 200~1 800 W),激光淬硬层的抗磨损性能比基体有较大的提升,且当激光功率为1 600 W时能获得最佳的磨损性能。     

On the laser quenching of the groove of the piston head in large diesel engines

The service life of piston heads and the stability of large diesel engines are remarkably affected by the wear resistance of the groove of the piston head. Unfortunately, conventional high-frequency quenching methods result in several deleterious effects that may impair the antifriction and wear properties of the groove of the piston head. Excellent wear resistance characteristics may be achieved provided the groove surface is properly surface treated. Laser surface quenching is a new candidate technique. A 2 kW CW CO₂ laser was employed for the laser quenching of the groove of the piston head in large diesel engines. The hardness and depth of the laser quenched layer reached 750 HV and 0.59 mm, respectively. The microstructure of the quenched layer is composed of martensite and retained austenite. Wear tests were performed using laser quenching and high-frequency quenching samples, and wear resistance was compared by using a method of mass loss. The results show that the wear resistances of laser quenched samples are 1.3x higher than that resulting from the high-frequency quenching method. Practical application of laser quenched piston heads in diesel power plants indicate that it is an effective way to prolong the service life of the piston head in large diesel engines.     

激光淬火对高速动车组EA4T车轴钢组织和性能的影响

为提高EA4T车轴钢的表面硬度和耐磨性能,采用激光淬火对调质态车轴进行表面改性。利用扫描电镜、显微硬度计、纳米压痕仪等对激光淬火层的微观组织、相变层深度和硬度进行了详细的表征。结果表明:EA4T车轴钢表面经过不同工艺激光淬火后,相变层内的淬火组织主要由细小的板条马氏体和粒状贝氏体组成,其深度根据工艺不同从100 μm到800 μm不等,并呈现随淬火功率的增加和扫描速度减小,相变层深度逐渐增加的趋势。淬火相变层区域内,车轴钢的显微硬度基本保持在450 HV0.2左右,约为基体硬度的2倍,耐磨性显著提高。由于淬火道次之间搭接的原因,淬火层呈现波形分布,其中波谷马氏体含量高于波峰位置,因此其硬度明显高于波峰处。     

白口铸铁磨辊表面的激光淬火强化工艺

应用激光束对磨辊表面进行淬火处理,提高磨辊表面硬度,增强磨辊的抗磨损性能,从而达到延寿的目的,实验结果表明,激光淬火工艺中,淬硬层的最大峰值硬度可达68HRC,最大淬硬层厚度可达880um。此外,结果还表明激光功率与淬硬层厚度成线性增长,而扫描速度与峰值硬度成线性负增长关系。     

35CrMoA激光淬火/渗氮层耐蚀性研究

对35CrMoA钢进行激光淬火一渗氮复合处理,采用XRD、SEM、TEM及M352腐蚀系统研究了激光淬火/渗氮层的组织、相组成、耐蚀性能,并与气体渗氮层对比.结果表明,两种渗氮层均由ε相、γ'相及Cr_2N相组成.激光淬火/渗氮白亮层中ε-Fe_3N含量较高,而脆硬的ζ-Fe_2N相及Fe_2O_3含量较低,白亮层厚度由气体渗氮层的25μm降为激光淬火/渗氮的12μm,其致密度增加;激光淬火/渗氮层中E_(corr)值较气体渗氮的提高,自腐蚀电流由气体渗氮的57.68 μA/cm~2减小到激光/渗氮的3.166 μA/cm~2,其耐蚀性提高.