激光熔覆技术研究进展

激光熔覆技术是一种先进的材料表面改性技术,具有稀释率小、熔覆层组织致密、涂层与基体结合良好及工作环境无污染等优点。从激光熔覆喷头、激光熔覆工艺、激光熔覆材料、激光熔覆技术的工业应用这4个方面,综述了激光熔覆的研究进展。其中,在激光熔覆喷头方面,介绍了激光光斑的种类及转换原理和熔覆材料的引入方式,总结了激光束与粉束的耦合模式和熔覆喷头的种类,包括旁轴送粉熔覆喷头、光外同轴送粉喷头、光内同轴送粉喷头以及特殊工况下的熔覆喷头。在激光熔覆工艺方面,阐述了工艺参数对熔覆层宏观形貌和组织性能的影响,总结了激光熔覆复合工艺的辅助加工方法,论述了超高速激光熔覆新工艺的原理及技术优势,并介绍了激光熔覆过程控制的研究进展。在激光熔覆材料方面,阐述了熔覆材料的种类及增强相的添加方式。在激光熔覆技术的工业应用方面,介绍了激光熔覆技术在矿山机械、模具再制造以及铁路修复等领域的应用。最后对激光熔覆技术的发展趋势及应用前景做出了展望。     

激光熔覆研究现状及发展趋势

综述了国内外激光熔覆技术研究现状,概括了国内外激光熔覆在熔覆材料、工艺参数设计、涂层组织性能研究、熔覆过程的数值模拟和专用设备研制等方面的研究进展,并指出了激光熔覆技术亟待解决的几个问题和进一步研究的方向.     

激光熔覆技术的研究进展

综述了激光熔覆技术的原理、工艺特点和熔覆材料的选择,分析了激光熔覆技术的应用范围,对其未来的发展方向作了展望.     

铝合金表面激光熔覆研究进展

激光熔覆通过激光加热使熔覆材料与基体形成冶金结合的高质量熔覆层,是一种有效的表面改性技术。 铝合金因其硬度低、耐磨性差导致其无法满足对表面性能要求较高的领域,限制了其更广阔的发展。 激光熔覆对铝合金表面改性有着很好的研究和应用价值,已获得国内外学者的密切关注。 目前,铝合金激光熔覆技术研究呈上升趋势,然而缺乏系统的综述介绍。 以熔覆层材料体系为核心,按照金属基合金、陶瓷增强复合材料和一些新兴材料进行分类,综述了铝合金激光熔覆的背景、工艺以及组织性能,并对铝合金表面激光熔覆发展前景进行了展望。     

表面熔覆技术的研究进展

综述了表面熔覆技术的发展概况,介绍了几种常见熔覆方法的工艺特点及应用现状,并从熔覆层组织、裂纹敏感性及耐磨性三方面阐述了熔覆层的研究成果.概述了金属基复合材料的优良性能及基体与增强体的选择.指出表面熔覆技术应以熔覆层组织性能稳定为研究重点,兼顾熔覆工艺的简单化、成本低廉化,同时促进原位自生法的理论基础研究.最后指出表面熔覆技术的研究方向及目前需解决的问题.     

高温涂料保护熔覆与感应熔覆Ni60涂层的组织与性能比较

分别用高温涂料保护熔覆和感应熔覆两种方法在45钢表面制备了Ni60自熔性合金涂层,并用金相显微镜、XRD、SEM和显微硬度计等分析仪器对这2种熔覆层的组织结构和性能进行了分析比较。试验结果表明:在高温涂料保护熔覆过程中,高温保护涂料能够对基体和熔覆层起到很好的防氧化保护作用,熔覆层表面平整、组织致密、与基体之间结合牢固。通过对高温涂料保护熔覆后的试样进行正火处理,可以改善基体的组织和性能,消除因高温熔覆对基体材料带来的不利影响。与感应熔覆相比,高温涂料保护熔覆层质量好,熔覆设备投资少,可以对各种形状的零件表面进行熔覆处理,是一种高效节能的熔覆处理新技术。     

激光熔覆的应用基础研究进展

针对激光熔覆开裂敏感性大并难以进行大面积熔覆的技术难关,将激光熔覆技术、纳米技术及热喷涂技术相结合,提出了激光单道、搭接及再重叠熔覆过程中的纳米抗裂措施,成功消除了裂纹及孔隙,并制备了与基体冶金结合、具有优异服役性能的较大面积激光熔覆层.     

激光熔覆技术研究进展分析

采用CiteSpace软件对从中国知网检索的激光熔覆技术文献进行了关键词聚类分析,在此基础上分析了激光熔覆技术的研究进展,分析了熔覆方法及设备、熔覆材料、熔覆层组织和性能、熔覆过程数值模拟及激光熔覆应用等领域的研究进展情况。从对激光熔覆研究进展的分析结果可以看出未来的发展方向包括开发大功率半导体激光熔覆设备,开发激光熔覆专用系列熔覆材料,开展激光熔覆组织生长、演化过程的模拟研究,拓宽激光熔覆快速成型技术的应用领域。     

激光熔覆止裂技术研究

针对石化行业动设备关键轴类零件的磨损失效特点,采用激光熔覆技术对零件表面进行修复和强化.通过对熔覆粉末材料配方选择和熔覆工艺参数的优化,技术上保证了激光熔覆层的质量,提高了零件的使用性能,延长了其使用寿命.在实际生产中,应用激光熔覆修复技术取得了较好的经济效益.     

激光熔覆技术研究进展

介绍了激光熔覆工艺方法及特点、材料体系、影响因素;并对熔覆层存在的问题和解决方法进行了评述;同时展望了激光熔覆技术的发展前景.     

等离子熔覆技术的研究进展

等离子熔覆技术是一种有效且实用的表面处理技术,具有熔覆层与基体结合强度高,涂层组织均匀细小,综合性能良好,成本低等优点。从熔覆层材料、工艺参数对熔覆层的影响、新型等离子熔覆技术等几方面综述了等离子熔覆技术的研究进展,同时也指出了等离子熔覆技术现存的问题以及未来的主要研究方向。     

发动机排气门等离子熔覆再制造

介绍了粉末等离子熔覆再制造系统.选择ST6合金粉末为熔覆材料,对失效发动机排气门进行再制造等离子熔覆试验,并通过OM和EDS对熔覆组织的显微形貌进行观察与分析.结果表明,熔覆层组织由Co中固溶Ni、Cr形成的奥氏体基体和基体上弥散分布的碳化物硬质相及其共晶组织组成,熔覆层平均硬度达552.8 HV0.1,性能检测表明采用粉末等离子熔覆技术熔覆ST6合金粉末完全能够达到排气门再制造的要求.     

送粉式激光熔覆热和熔覆材料有效利用率影响因素的研究

通过改变激光熔覆工艺参数获得相应的熔覆层并对其进行了细致的研究,对激光热有效利用率、熔覆材料有效利用率、熔覆层稀释率及有关界面问题进行了综合评述。找出了工艺参数对其影响规律,指出了送粉装置与工艺参数间的合理匹配能获得最佳的激光热有效利用率、熔覆材料有效利用率。同时,对搭接熔覆时的搭接率的确定原则进行了详细的评述。为获得良好的结合界面提供了实验证据,为制定送粉激光熔覆工艺规程提供了理论依据。     

表面高频感应熔覆涂层技术

感应熔覆技术与其他表面改性技术相比,具有许多独特的优点,应用越来越广泛.简要介绍了高频感应熔覆技术及其基本原理,重点介绍了感应熔覆技术的发展状况、工艺流程及其影响因素和控制方法,并展望了感应熔覆技术的发展趋势.     

钛合金激光熔覆技术研究进展

通过对钛合金激光熔覆技术研究现状的文献综述,概括了国内外在钛合金激光熔覆耐磨涂层、生物涂层、梯度涂层、复合涂层以及钛合金激光快速成型技术的研究进展,指出了钛合金激光熔覆技术尚需解决的问题.     

激光感应复合熔覆中熔覆层有效能量分析

在同步送粉激光感应复合熔覆试验的基础上,提出了感应能量密度和熔覆材料的单位质量激光比能两个重要的能量参数.以临界熔覆状态为研究对象,计算分析了单位时间熔覆层质量和熔覆层的有效能量.结果表明,感应加热对复合熔覆工艺有显著影响.在一定感应能量密度范围内,随感应能量密度增加,粉末沉积量增加,熔覆材料的单位质量激光比能减小;当激光参数和感应能量密度一定时,熔覆材料的单位质量激光比能随送粉率增加而增加;当感应能量密度超过一定值时,粉末沉积量和熔覆材料的单位质量激光比能基本保持稳定.     

无熔深熔覆铜工艺

针对钢表面熔覆纯铜层,提出了感应、电弧、连续炉和熔铸“熔覆铜”的工艺方法。SEM组织分析检测表明,这些工艺实现了钢基体与熔覆层的无熔深焊接,熔覆层与钢基体有良好的冶金结合,界面无未焊合、夹渣等缺陷。力学性能试验表明,焊接界面结合剪切强度超过了熔覆层的强度。EDAX面、线扫描和成分分析表明,钢基体未发生熔化,基体与铜熔覆层的过渡区域宽仅几十微米,熔覆层中基体成分含量小于1％。     

铝合金激光熔覆技术的研究进展

在总结激光熔覆工艺特点的基础上,阐述了铝合金激光熔覆的主要熔覆体系及熔覆层的组织特征及性能的研究进展,介绍了激光熔覆数值模拟的国内外进展,提出了今后铝合金激光熔覆工艺的发展趋势.     

激光熔覆技术的研究进展

激光熔覆技术是一种经济实用的表面处理技术,具有冷却速度快、工件畸变小、原料消耗少、过程易于实现自动化等优点。本文从背景、基本原理、研究现状等方面对激光熔覆做了较为详尽的阐述。在其研究现状中,主要从熔覆层材料、工艺种类、工艺参数等几方面综述了激光熔覆技术的研究进展;其中,对激光熔覆材料体系做了重点阐述,比较了三种自熔性合金粉末体系的优缺点。最后,指出了激光熔覆技术现存的主要问题以及未来的主要研究方向。     

激光熔覆修复齿轮轴工艺研究

采用激光熔覆工艺对某船用减速齿轮箱齿轮轴的磨损齿面进行尺寸修复.为制定合理的修复方案,建立了齿轮轴齿面激光熔覆温度场模型,通过计算分析,结合样块试验,确定了修复过程中的激光熔覆主要工艺参数;选用单向送粉双向扫描的熔覆方法,解决了熔覆层开裂的问题;针对计算结果中出现的齿面进出端和齿顶热集中效应和热冲击效应引起的过烧现象,提出了搭接熔覆和包覆熔覆的熔覆工艺,较好地消除了过烧现象.最终在磨损轮齿上得到了厚度达0.7mm质量稳定的优质熔覆层,完成了磨损轮齿的尺寸修复.该激光熔覆工艺可为类似的修复问题提供借鉴和指导.