Fe-Cr基激光熔覆层的耐腐蚀性能

为了提高普通碳钢的耐腐蚀性能,配制了Fe-Cr基合金粉末,采用激光熔覆技术,对系列碳钢进行表面熔覆改性.利用OM、XRD、硬度计和电化学工作站研究了涂层的组织和耐腐蚀性能.结果表明:配置的Fe-Cr激光熔覆粉末适合低中碳钢表面改性,熔覆层与基体之间实现了良好的冶金结合,基体相为单相铁素体结构,熔覆层具有良好的耐腐蚀性能.     

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。     

汽车用AZ31镁合金的激光熔覆工艺研究

对汽车用AZ31合金进行激光熔覆表面改性处理,通过改变激光熔覆工艺参数的方法研究了基体材料和熔覆层的微观组织、硬度和耐磨性的变化趋势。结果表明,激光熔覆316L涂层的熔覆层硬度得到了极大提高,约为基体硬度的2.7倍。AZ31合金熔覆层的磨损机制主要为磨粒磨损和氧化磨损。     

纯铜基体上激光熔覆Ni60A涂层的试验研究

为了提高铜质结晶器的耐磨性和耐蚀性,在纯铜基体上进行了激光熔覆Ni60A涂层的试验研究.对熔覆层和熔覆层与基体结合区的形貌和微观组织进行了研究.对熔覆层的硬度、耐磨性和耐蚀性进行了测定.结果表明,熔覆层呈典型的快速凝固特征,组织良好,可以对基体提供强防护作用;熔覆层与基体元素相互渗透和稀释,得到了具有良好冶金结合与致密度的过渡区,而且基体稀释率很小;通过此表面改性处理可明显提高基体的耐磨性和耐蚀性.     

9%Cr钢表面激光熔覆制备低Cr合金改性层组织及Cr含量分析

目的通过对比分析1CrMo合金激光熔覆和埋弧堆焊层中Cr元素含量分布,研究激光熔覆替代堆焊技术用于9%Cr钢汽轮机转子轴颈表面改性的可行性。方法采用与1CrMo合金焊丝成分相同的合金粉末作为激光熔覆材料,利用半导体激光熔覆系统在9%Cr钢表面制备低Cr合金熔覆层。用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜和显微硬度计等仪器,分析熔覆层中Cr含量分布、熔覆层组织结构和性能,并与堆焊层进行了对比。结果利用激光熔覆技术成功在9%Cr钢表面制备了不同厚度、无缺陷的1CrMo合金熔覆层,熔覆层组织主要由铁素体和颗粒状碳化物相构成。多层熔覆层硬度在220～250HV0.3之间,与基体硬度接近。激光熔覆可有效减少基体对熔覆层的稀释,熔覆层中Cr含量降低明显,在熔覆层约2 mm厚处的Cr含量已低于2%的工作面Cr含量要求,而堆焊需8 mm左右才能达到相同的降Cr效果,激光熔覆所需熔覆层数明显少于埋弧堆焊法的堆焊层数。结论与堆焊相比,激光熔覆用于9%Cr钢汽轮机转子轴颈表面改性需熔覆层数少,表面降Cr效率更高。     

27SiMn钢表面激光熔覆304不锈钢的组织和性能

利用激光熔覆技术在液压支架立柱母材27SiMn钢表面进行了不同激光功率的单道激光熔覆304不锈钢试验,选择出熔覆层质量最佳时的激光功率,并在该功率下进行多层累加激光熔覆304不锈钢试验。分析了熔覆层材料的显微组织,对比分析了27SiMn钢基体和304不锈钢熔覆层的拉伸性能和断口形貌。结果表明,熔覆层和基体之间实现了良好的冶金结合,熔覆层材料中呈现出了具有典型定向凝固特征的柱状晶;熔覆层材料的抗拉强度与基体相当,伸长率明显高于基体;熔覆层和基体材料的拉伸断口处均出现了具有典型塑性断裂特征的韧窝,且熔覆层材料的韧窝尺寸及深度明显大于基体材料。     

灰铸铁激光熔覆铁基和镍基粉末的比较*

采用高功率横流CO2激光器,以铁基和镍基合金粉末为熔覆材料,用同步送粉法在灰铸铁基体材料上进行激光熔覆试验,并对熔覆层组织和性能进行比较分析。结果表明,激光熔覆镍基时覆层内的组织较铁基合金熔覆层组织均匀细致;熔覆镍基和铁基粉末合金层与基体结合紧密成冶金结合;结合区的组织晶粒细小,合金碳化物含量高,其硬度也最高。用正交试验法分析激光功率、扫描速度、熔覆层数对熔覆效果、表面硬度的影响规律,获得激光熔覆层表面硬度显著提高;对表面硬度影响最大的因素是扫描速度,其次是激光功率,熔覆层数则影响不大。熔覆Fe35合金粉末综合优化参数为扫描速度300mm/min、激光功率4.0kW、熔覆二层。熔覆Ni20A合金粉末优化参数为扫描速度400mm/min、激光功率4.0kW。     

汽车发动机用AZ91合金的激光表面改性处理

采用预置式两步激光熔覆的方法在汽车发动机用AZ91合金表面进行了等离子喷涂+激光熔覆改性处理,通过金相、扫描电镜、XRD、硬度和极化曲线等测试手段,研究了激光熔覆Al-Si层的显微组织和耐腐蚀性能。结果表明,激光熔覆层主要由α-Al和（α-Al+β-Si）共晶组织组成;激光熔覆层的显微硬度要高于等离子喷涂层,且两种涂层的显微硬度都要高于基体合金;改性层和基体合金的耐腐蚀性能从高至低依次为：激光熔覆层>等离子喷涂层>AZ91合金。     

不同激光功率对AZ31B镁合金表面Al-Cu合金熔覆层组织和性能的影响

采用激光熔覆技术在AZ31B镁合金表面制备Al-Cu合金涂层,研究不同激光功率条件下激光熔覆层成形、组织和性能的差异。结果表明,当激光功率为350 W时,熔覆层表面成形良好,与基体结合良好并无明显的裂纹缺陷。当激光功率过小时,熔覆表面出现金属小球,且熔覆层与基体结合处有明显的裂纹;当激光功率过高时,熔覆层表面会有弧坑裂纹。不同功率下得到的熔覆层对基体的硬度有明显提高,当功率为350 W时,熔覆层的平均显微硬度达到325 HV。     

镁表面铝熔覆层微观组织的观察

为改善镁合金表面的耐腐蚀性能,以铝粉作为激光熔覆材料,在镁表面进行激光熔覆,得到了无气孔、无裂纹且与基体能够良好结合的熔覆层结构.研究了激光工艺参数对该熔覆层的微观组织的影响.     

激光熔覆修复铜合金零件的工艺研究

研究了铜合金表面激光熔覆修复工艺和熔覆层组织.结果表明,采用优化的激光功率和扫描速度,可在黄铜基体表面熔覆与基体呈冶金结合、无裂纹的锡青铜合金修复涂层;其熔覆层组织具有快速凝固特征,熔覆层从下到上分别为细小胞状晶、粗大树枝晶、细小枝晶和胞状晶组织.     

40CrNiMoA钢表面激光熔覆铁基合金的组织及力学性能研究

利用激光熔覆技术在40CrNiMoA钢表面制备铁基合金熔覆层。利用显微硬度计测试熔覆层的硬度;利用万能力学实验机进行拉伸实验,测试了熔覆层的力学性能;利用SEM观察熔覆层表面及断口的显微组织。结果表明:激光熔覆铁基合金组织表面平整光滑、无气孔、无裂纹,具有金属光泽,与基体形成良好的冶金结合。熔覆层表层到底部的显微组织依次为等轴晶、树枝晶和柱状晶,激光熔覆层的整体硬度均高于基体。熔覆层的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为990 MPa、693 MPa、18.2%,断口呈现大量韧窝,实现了强度和塑性的同步增强。40CrNiMoA钢表面熔覆铁基合金组织能够有效地改善力学性能,以达到延长其使用寿命的目的。     

7CrSiMnMoV钢表面激光熔覆Ni/WC性能研究

利用激光熔覆技术在7CrSiMnMoV钢表面熔覆一层Ni/WC涂层,分析了熔覆层横截面显微硬度随深度的变化情况,并用X射线衍射仪对熔覆层的物相组成及WC在激光熔覆过程中的变化情况进行了分析。同时,在金相显微镜下观察了激光熔覆层与基体材料的结合情况,并对结合处产生变化的原因作了一定的解释。结果表明,采用Ni60+30%WC金属合金粉末对基体材料进行表面强化处理后,能显著提高基体材料的表面硬度,这对提升模具的耐磨性和延长其使用寿命有利,而且熔覆层与基体材料之间形成良好的冶金结合。     

SiC/Ni基合金激光熔覆层磨损性的研究

采用扫描电子显微镜、盘销式摩擦磨损试验机等方法对45钢表面SiC／Ni基合金激光熔覆层的组织和磨损性进行了试验分析。结果表明，激光熔覆后试样从表面至心部可分为熔覆区、结合区、热影响区和基体。熔覆层显微组织以枝状晶和胞状晶为主，结合层以细晶为主，激光熔覆层与基体结合良好。磨损试验结果显示激光熔覆可显著改善钢的耐磨性，SiC／Ni基合金复合熔覆层比Ni基合金熔覆层具有更好的耐磨性；在一定成分范围内，适当提高熔覆层中SiC的含量，可提高材料的耐磨损性能。     

[例37] 激光熔覆在扁头套再制造中的应用

正激光熔覆技术是激光再制造的核心技术之一,它是利用能量极高的大功率激光束,瞬间将被加工件表面微熔,同时使零件表面预置或与激光束同步自动送置的合金粉完全熔化,获得与基体冶金结合的致密覆层的表面修复技术。激光再制造扁头套是利用了激光熔覆技术的以下特点:1激光熔覆层与基体为100%冶金结合,可进行多层重复熔覆恢复损伤尺寸;2基体热影响区极小,产生应力小,激光加工后基本无热     

工艺参数对激光熔覆Ni35宏观形貌影响的研究

采用YLS-3000光纤激光器进行激光熔覆镍基高温合金Ni35。研究了激光功率、扫描速度、送粉速率和保护气流量对激光熔覆层横截面宏观形貌的影响。通过光学显微镜(OM)表征了熔覆层横截面的特征参数。结果表明:激光熔覆层的横截面主要有月牙形与月牙形、月牙形与蘑菇形两种组合形貌;随着激光功率的增加、扫描速度的减小,熔覆层宽度、熔覆层与基体的冶金结合宽度、蘑菇形垂直段宽度、基体表面熔覆层高度和基体内部熔覆层深度均增加;随送粉速率的增加,基体内部熔覆层深度减小,其他特征参数增加;随保护气流量的增加,熔覆层宽度先增加后减小,熔覆层与基体的冶金结合宽度以及蘑菇形垂直段宽度减小。     

激光熔覆制备楔块高硬度层的工艺方法研究

为获得表面高硬度层及冶金结合,分别以铸铁和普通碳钢为基体,以含WC的镍基合金粉末为熔覆材料,采用激光熔覆技术制备了大面积的熔覆层。测试了熔覆层、结合处以及基体的硬度,并采用扫描电镜、能谱仪对熔覆层进行了微观组织分析。结果表明,以铸铁为基体不易制得良好的熔覆层,而以45钢为基体时,在激光功率1200~2000W之间,扫描速度在2 mm/s左右时能获得质量良好的熔覆层。熔覆层表面硬度高达1100 HV以上,熔覆层与基体呈冶金结合,熔覆层无微观裂纹,微观组织分布均匀,磨削平整后熔覆层厚度可达1 mm以上。     

超细WC-10%Co复合粉体的激光熔覆工艺特性

为了研究化学镀法制备的WC-10%Co复合粉体的激光熔覆工艺特性,用体视显微镜和扫描电镜对采用不同激光熔覆工艺参数熔覆复合粉体制备的涂层表面形貌进行观察,探讨了激光熔覆工艺参数对熔覆层与基体结合状况的影响,分析了采用优化工艺制备的复合熔覆层的耐磨性能及其截面组织形貌.研究发现,当激光功率为2.0～2.4 kW、扫描速率为4.1 m/min、光斑直径为3 mm时,制备的WC-10%Co熔覆层与基体形成冶金结合,基体耐磨性能大大改善.     

激光熔覆铁素体不锈钢涂层的耐腐蚀性能

通过配制铁基金属粉末,利用激光熔覆技术,对45号钢进行表面改性。利用XRD、TEM、电化学工作站与盐雾试验研究了熔覆层的组织和耐蚀性能。研究表明,获得的铁基金属粉末适合45号钢改性处理,基体与涂层之间实现了冶金结合,熔覆层为体心立方结构,具有良好的耐蚀性能。     

钛合金表面激光熔覆Metco45C涂层的组织研究

对钛合金表面激光熔覆Metco45C涂层的组织进行了研究。结果表明，激光熔覆区在微观结构上分为熔覆层、熔化区和热影响区。熔覆层组织为细的枝晶状组织；熔化区为树枝状和颗粒状组织。钛合金表面激光熔覆Metco45C可以实现涂层与基体之间良好的冶金结合。