热工艺对激光选区熔化Hastelloy X合金组织及拉伸性能的影响

采用激光选区熔化技术制备Hastelloy X试样,研究热等静压和固溶处理对Hastelloy X试样显微组织及拉伸性能的影响。结果表明:沉积态组织中可观察到熔池形貌、柱状晶及晶内的胞晶结构,无析出物,其拉伸性能表现出高强度低塑性特点,高温拉伸断口沿激光扫描熔化道断裂。经热等静压后,组织演变为等轴晶,晶界及晶内存在较多的析出物,裂纹愈合,试样拉伸强度降低,塑性提升,尤其是高温屈服强度降低了约48%,高温伸长率提升了约59%。经热等静压+固溶处理后,晶粒尺寸及形貌与热等静压态相比近乎无差异,但晶内析出物明显减少,该状态下的综合拉伸性能最优。     

激光熔覆材料研究现状

综述了目前制备激光熔覆涂层所采用的主要材料体系及激光熔覆材料应用中存在的主要问题及解决途径,给出了设计和开发激光熔覆材料应遵循的一般原则.指出激光熔覆材料是决定熔覆层工艺性能和应用性能优劣的重要因素,激光熔覆专用粉末的研究开发是激光熔覆技术研究的重要方向.     

Q345钢激光熔覆镍基WC合金的组织与耐磨性能

为进一步提高Q345钢激光熔覆层的耐磨性能,利用激光熔覆技术在Q345钢表面制备了70%Ni60A+30%WC熔覆层(质量分数)。采用X射线衍射仪及扫描电镜分析了熔覆层的物相、显微组织,采用摩擦磨损试验研究其耐磨性能。结果表明,Q345钢表面激光熔覆镍基WC合金对其表面的晶粒细化、显微硬度和耐磨性等都有很大提升。     

激光熔覆制备Fe3Al金属间化合物覆层的组织结构

为了研究激光熔覆工艺条件下Fe3Al金属间化合物合金层的组织结构特点,以纯Fe3Al粉 1%Y2O3为原料在钢基体表面激光熔覆Fe3Al金属间化合物,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射试验方法等对熔覆合金层、合金层与钢基体的结合界面等进行了显微组织与相结构的分析.试验获得了致密、无肉眼可见气孔、夹杂的合金层,合金层与基体间完全冶金结合,但存在裂纹现象;熔覆合金层主要由单相Fe3Al构成,覆层组织为粗大等轴状晶团,等轴状晶团由大量极细小的条状Fe3Al晶粒构成,一些相邻的条状晶粒之间具有基本一致的晶体学取向.     

高速车轮钢表面激光熔覆铁基合金涂层的摩擦磨损性能

为了探究激光熔覆对高速车轮钢合金涂层摩擦与磨损性能的影响,利用LDM2500-60型半导体全固态激光器在高速车轮钢表面激光熔覆制备Fe基合金涂层。分别采用金相显微镜、能量色散X射线光谱仪、X射线衍射仪(XRD)分析了熔覆涂层的组织结构、元素分布以及物相,利用MM-2000高速摩擦试验机研究了高速车轮材料激光熔覆处理前后轮轨材料的摩擦磨损性能。结果表明:激光熔覆处理能有效改善车轮材料的抗磨损性能,熔覆涂层主要由γ-Fe、Cr7C3碳化物以及含铁固溶体等物相组成,涂层组织主要以树枝晶和共晶为主;车轮合金涂层的磨损速率相比基体材料降低了51%左右,车轮熔覆铁基合金后的轮轨磨损机制主要表现为轻微的磨粒磨损和氧化磨损。     

激光熔覆成型的各向异性表征方法研究现状

再制造技术是一项节能、绿色、环保的修复改造技术,作为制造产业链的延伸以及先进制造、绿色制造的重要组成技术,自进入人们的视野以来,在制备工艺和加工参数优化,尤其是在缺损零件的反求建模、成型评价、三维开发以及自动化等方面,短短几年内取得了众多的研究成果。增材制造技术中,激光熔覆成型技术将表面强化技术和激光快速原型制造技术相结合,因成型后的零件具有组织性能优良、柔性化程度高、应用材料种类广泛以及可制备复杂结构等优点,广泛应用于零件的再制造和修复。激光熔覆增材制造技术因能量密度高、焊接热影响区小、成型效率高等优点而成为目前应用最广泛的增材制造技术之一。激光熔覆再制造技术由于成型过程反复加热的特点形成"阶梯多层"的组织结构,导致成型件表现出力学、光学、磁学、热学和声学等的各向异性。通常可采用整体性能数据替代非均质组织的表征信息,影响该技术在工程中的应用与评价。激光熔覆组织的研究可以参考多层多道焊的研究。因此,近几年来除探索增材再制造工艺参数和性能评测外,零件的这种非均匀性逐渐引起重视,研究者正探索不同成型加工方向造成的材料微观结构的非均质带来的宏观性能上的差异。目前,可以明确得到不同成型方向上的硬度、弹性模量和抗拉强度等存在差异,零件性能的特殊要求可以以此为依据进行成型加工设计。研究者对激光熔覆增材制造组织的非均匀性的研究经历了横向各向同性、正交各向异性以及双向各向异性等过程。其中理想状态下的多层金属堆焊组织最早被视为均匀的层状横向各向同性介质,每个层内晶粒方向一致,晶粒方向急剧变化的区域层状介质划分比较密集;或者将焊缝以中心连续晶粒为基准,以熔合线为起点,以焊缝中心为终点进行划分;或者根据不同区域晶粒形貌和取向的差异进行标识和划分,将整个焊缝划分为七个区域等。本文简要介绍了焊接成型的各向异性研究发展进程,针对熔覆结构非均质的性能表征中的测量方法以及数值表征方法进行详述,指出未来针对各向异性的研究趋势,为后续研究提供参考。     

基于激光熔覆技术的热防护材料选择

轻量化合金材料的耐高温、抗烧蚀性能较差,采用激光熔覆技术制作涂层的方法可提升其热防护性能。本文从热防护的机理出发,结合激光熔覆工艺对熔覆材料性能的要求,从现有的热防护材料和激光熔覆材料中筛选出几种可实现短时间、无冷却情况下基体热防护的熔覆材料,并对基于激光熔覆工艺的热防护材料的未来发展趋势进行了展望。     

激光熔覆技术研究进展及其工业应用

综述了国内外激光熔覆技术的研究进展, 重点介绍了常用的激光熔覆材料、激光熔覆层的性能及其工业应用,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.     

激光熔覆层裂纹的产生和抑制方法

裂纹作为激光熔覆过程中常见的缺陷,严重阻碍了激光熔覆技术的发展和应用.熔覆层裂纹的产生是由于激光熔覆加工冷却后熔覆层与基材热膨胀系数不同,熔覆层内元素偏析等原因产生了应力,主要分为约束应力、热应力、组织应力.本文提出通过在粉末中加入陶瓷粉末或稀土元素,改良激光功率、熔覆速度等参数,对材料进行热处理,施加电磁辅助场条件等措施来降低裂纹产生率,并分析了未来熔覆层裂纹控制发展与研究的方向.     

烟气轮机转子叶片断裂原因分析

采用宏观、微观及金相等检验方法,对激光修复后的某烟气轮机转子叶片断裂原因进行了分析.结果表明,熔覆层中的缺陷和熔覆中形成的裂纹是导致断裂的主要原因.