激光熔覆工艺参数对高速钢涂层性能的影响

通过激光熔覆技术,在316L不锈钢表面制备了高速钢涂层。研究了送粉速度和扫描间距(搭接率)对熔覆层性能的影响。结果表明,在送粉速度0.4 r/min、扫描间距0.9 mm时,熔覆层性能较佳。熔覆层表面平滑,无球化缺陷,与基体之间冶金结合良好; 熔覆层内部组织紧密,无气孔和浮渣等缺陷。熔覆层组织结构从下至上依次为平面晶、柱状晶和等轴晶。熔覆层由α-Fe和碳化物组成,且碳化物分布均匀,无明显偏析。熔覆层平均硬度为基体的3.68倍。熔覆层动摩擦系数分布曲线波动小,明显低于基体动摩擦系数。     

激光熔覆技术在高腐蚀环境下液压支架的试验研究

基于激光熔覆技术在高腐蚀性煤矿环境下液压支架中的应用情况,选取铁基不锈钢为研究对象,采用ICP-AES法测试不锈钢中的化学成分,以金相组织、SEM图像表征熔覆层的微观结构,通过洛氏硬度法、盐雾试验法研究了化学成分元素对熔覆层硬度和耐腐蚀性能的影响,并探讨了激光熔覆后的加工工艺方案。结果表明,熔覆层与基体分界明显,呈现良好的冶金结合;金相组织结构为灰白色马氏体,呈现树枝状结晶和椭圆、块状分布;随着不锈钢粉末中Cr、Ni、Co等抗腐蚀合金元素的增加,熔覆层的耐腐蚀性能逐渐提高;调节不锈钢粉末中元素B、C的含量可以改变熔覆层的硬度,但B对熔覆层硬度的影响比C更明显;为保持良好的耐腐蚀性能,熔覆层硬度控制在HRC 50~55为最佳。通过对成本、效率分析研究,认为车-磨-抛光是激光熔覆最优的加工方案。     

镍基合金表面激光熔覆钴基合金的显微组织与硬度

采用激光熔覆技术在镍基高温合金表面制备了钴基熔覆层,用SEM,EDS和显微硬度计对熔覆层进行了测试分析.结果表明,用钴基自熔合金粉末所制备的熔覆层表面平整无裂纹、完整性好,熔覆层与基体之间形成良好的冶金结合,熔覆层的显微硬度约为基体硬度的3倍.     

煤矿机械磨损失效与激光熔覆研究

针对煤矿机械磨损失效的问题,分析了煤矿机械的磨损失效形式,表明煤矿机械的磨损失效形式主要是磨损,而激光熔覆技术可充分满足煤矿机械设备中易磨损关键零部件表面强化需求,通过改善零部件的表面性能,可提高设备耐磨性能。文章介绍了表面工程新兴领域的激光熔覆技术,并利用ANSYS软件的"生死单元"技术对45钢表面进行了激光熔覆Ni60+15%WC复合粉末仿真,分析了温度场。结果表明,基体与熔覆层为冶金结合,基体各点在熔覆过程中以固定的温度伴随着热源同步前移,形成准稳态温度场。     

矿用重载大齿轮再制造技术研究

基于循环经济的发展要求,以某型煤矿重载大齿轮为研究对象,分析了再制造技术特征及发展阶段,对再制造技术中激光熔覆再加工技术进行研究和分析,将激光熔覆再加工技术应用于实际煤矿重载大齿轮激光熔覆再加工修复成形中。研究结果表明:激光熔覆再制造技术具有能量集中、热输入快、热影响小、基体与熔覆层结合区组织致密结合力大、精度高等特性。煤矿重载大齿轮激光熔覆再加工修复成形件具有材料和能耗成本低、性能较优、环境污染小等特性,其符合循环经济发展要求。     

频率对液压支架细杆件熔覆316不锈钢的性能影响研究

为了研究液压支架细杆件在表面强化过程中放电频率对熔覆层性能的影响规律,利用脉冲钨极氩弧熔覆技术在27SiMn基体表面熔覆316不锈钢,以放电频率为单因素变量分别制备了5组样件,对比分析了各样件熔覆层的外观形貌、金相组织、硬度和耐腐蚀性。结果表明:频率越大,熔覆层宽度越小,而厚度呈先减小后增大趋势,且均可满足熔覆工艺的厚度要求;随着频率的增大,熔覆层呈现出不同的金相组织,硬度呈先减小后增大趋势;各频率下熔覆层的耐腐蚀性都要远远优于基体材料,点腐蚀为主要腐蚀形式。     

液压支架立桂激光熔覆铁基合金涂层的研究

采用4 kW半导体激光器在液压支架立柱表面进行不同熔覆速度下铁基合金粉末熔覆,分别对其稀释率、微观组织、耐蚀性能等进行分析和研究。结果表明:在熔覆层厚度均为1.5 mm左右的情况下,不同熔覆速度下,稀释率几乎不变;熔覆层均无气孔等缺陷,与基体冶金结合良好,组织致密,主要由细小发达的树枝晶组成;在质量分数为5%的NaCl溶液中均发生钝化现象,且当熔覆速度为300 mm/min时,所得到的熔覆层自腐蚀电位最高,自腐蚀电流最小,点蚀电位最高,耐腐蚀性能最好。     

激光熔覆镍基纳米AI2O3复合涂层的组织和摩擦性能

采用激光熔覆技术在45钢基体上制备了镍基纳米AI2O3复合涂层,对熔覆层进行了微观组织分析和显微硬度及摩擦性能测试。结果表明,激光熔覆层的组成相主要为γ（Fe,Ni）、Cr7（B,C）3、Al15Fe4等,熔覆层的显微硬度HV0.3最高达到830,熔覆层与纯铝试件对摩时的磨损机制为粘着,并且随pv值增大时,粘着现象加剧,摩擦因素增大。     

矿用截齿激光熔覆高耐磨颗粒增强铁基复合涂层的性能研究

针对矿用42CrMo截齿的磨损失效形式,采用专门研制的抗磨损合金粉末THPR-50,通过工艺优化激光熔覆制备截齿耐磨涂层,并对其显微组织、合金元素分布、显微硬度、耐蚀和磨损特性进行了研究。结果表明,熔覆层无裂纹及气孔等其它缺陷,并与基体呈冶金结合;热处理后的THPR-50熔覆层耐磨性能优于原始熔覆层的1.8倍、基体的3倍。     

激光熔覆镍基纳米Al_2O_3复合涂层的组织和摩擦性能

采用激光熔覆技术在45钢基体上制备了镍基纳米Al2O3复合涂层,对熔覆层进行了微观组织分析和显微硬度及摩擦性能测试.结果表明,激光熔覆层的组成相主要为γ(Fe,Ni)、Cr7(B,C)3、Al15Fe4等,熔覆层的显微硬度HV0.3最高达到830,熔覆层与纯铝试件对摩时的磨损机制为粘着,并且随pv值增大时,粘着现象加剧,摩擦因素增大.     

预热对27SiMn钢激光熔覆热影响区显微组织和力学性能的影响

采用激光熔覆技术在27SiMn钢表面制备了铁基熔覆层,考察了预热对27SiMn钢热影响区显微组织及力学性能的影响。结果表明,激光熔覆27SiMn钢热影响区出现大量马氏体组织;拉伸断裂断口由河流状解理面、撕裂棱及韧窝组成,表现为准解理断裂;预热处理有效减少了马氏体含量,且出现珠光体组织。预热温度100℃时,淬火层硬度下降25.4%、延伸率提升11.5%、抗拉强度下降14.3%。预热温度升高至300℃时,拉伸断裂方式转变为韧性断裂。适当的预热可有效减少27SiMn钢热影响区的马氏体组织,缓解淬冷导致27SiMn钢的韧性下降问题,提升激光熔覆27SiMn钢液压油缸的服役安全性。     

激光熔覆技术在液压支架上的应用研究

为了对液压支架进行表面激光熔覆应用研究,以液压支架用27SiMn钢试样为基体,激光熔覆Ni60合金粉末,对熔覆层分析研究。综合结果表明,成形的熔覆层质量满足要求,具有很高的显微硬度和较强的耐腐蚀性能,能达到实用要求。此研究结果为激光熔覆在液压支架上的应用奠定了基础,提供了一种对液压支架进行表面处理新的可行性工艺方案。     

淬火工艺对27SiMn钢组织和性能的影响

研究了淬火工艺对27SiMn钢组织和力学性能的影响。实验表明, 830～930 ℃温度范围内“零保温”淬火, 随淬火温度升高, 27SiMn钢的强度、硬度增加; 高于930 ℃后, 强度、硬度逐步下降。该钢“零保温”淬火得到细小的板条状马氏体组织, 其原因与奥氏体晶粒细化和奥氏体中碳分布不均匀有关。采用(910±10)℃淬火、(630±10)℃回火的“零保温”调质工艺处理的27SiMn钢缸体, 力学性能完全满足技术要求。     

27SiMn钢奥氏体逆相变亚温淬火

采用正交组合回归设计实验方法,研究了二次淬火温度对27SiMn钢强度和硬度的影响.分析了该钢奥氏体逆相变亚温淬火后的组织与性能.实验表明,27SiMn钢经810～850 ℃奥氏体逆相变淬火,得到极细的板条状马氏体组织;淬火温度较低时,马氏体板条之间分布着条状的铁素体;在实验的温度范围内,随淬火温度升高,其强硬性升高,850 ℃淬火时,该钢的强硬性最高.     

厚壁管的热处理工艺优化研究

27SiMn钢管是液压支架立柱的常用材质,随着支架工作阻力的增加,对柱管的强度、硬度、支护高度等要求也相应增大,通过试验研究调整优化热处理工艺,增加厚壁钢管的淬硬层深度,从而增加柱管整体的支护强度。     

铁基激光熔覆层的微观结构和摩擦磨损性能研究

选择市售的3种铁基粉末为原料(X₁~X₃),利用激光熔覆技术在45钢表面制备了3种熔覆层,研究了熔覆层微观结构和摩擦磨损性能,并选择电镀硬铬作为对比。结果表明,3种熔覆层组织致密,由α'马氏体、残余奥氏体和δ铁素体组成,其中X₁粉末熔覆层树枝晶更发达,晶粒更细小; X1粉末熔覆层硬度明显高于X₂、X₃粉末熔覆层,但低于电镀硬铬; 此外,3种熔覆层干摩擦系数虽与电镀硬铬接近,但耐磨性均明显优于电镀硬铬,且与其硬度呈正相关关系,磨损机理以磨粒磨损和疲劳磨损为主。     

ZG27SiMn大采高柱帽质量控制

阐述了ZG27SiMn合金铸钢大采高柱帽的铸造质量和成分控制原则。通过所给出的质量控制原则、正火热处理工艺及相应的操作方法,成功地进行了ZG27SiMn合金钢铸造大采高支架柱帽,柱帽的性能完全满足要求,为合金钢铸件的生产、正火热处理技术的推广应用提供了重要参考。     

液压支柱缸体“零保温”热处理工艺的研究

采用正交组合回归设计实验方法 ,研究了“零保温”条件下 ,加热温度和回火温度对2 7SiMn钢强度和硬度的影响规律。并进行了显微组织分析。实验表明 ,2 7SiMn钢“零保温”淬火后有较高的强硬性。在实验的基础上 ,提出了液压支柱缸体 (90 0± 1 0 )℃淬火、(63 0± 1 0 )℃回火的“零保温”热处理工艺     

Mo对铁基合金激光熔覆层组织与性能的影响

采用半导体激光器激光熔覆含有10%Mo的铁基合金熔覆层,借助Leica DM2700M金相显微镜、HVS-5Z数显显微硬度计、WTM-2E可控气氛微型摩擦磨损试验仪、FA2004B高精度电子天平对熔覆层的组织、硬度、摩擦因数及失重量进行了分析。实验结果表明:Mo单质的添加明显增加熔覆层组织的结核率,细化熔覆层组织;Mo单质的添加增强了熔覆层变形的位错阻力,提高了熔覆层的硬度,最高硬度达到HV774;添加Mo单质能够提高熔覆层的变形能力,降低熔覆层的摩擦因数,并且熔覆层组织细化和均匀性提高了摩擦因数的稳定性。熔覆层的失重量远小于基体的失重量。