高速钢激光热处理的试验研究

采用ＣＯ＿２连续波激光器对Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢进行激光重熔和固态相变硬化处理。高速钢激光重熔层的显微组织为极细小的材枝晶和枝晶问富Ｗ、Ｖ、Ｃｒ合金元素的奥氏体及Ｍ＿６Ｃ碳化物，枝晶内为针状和板条状混合马氏体。固态相变硬化处理后显微组织为马氏体、残余奥氏体和未溶碳化物，晶粒显著细化。磨损试验证实，激光重熔处理使高速钢耐磨性降低，激光固态相变硬化处理比常规１２６０℃淬火５６０℃三次回火处理的耐磨性有明显提高。     

5CrNiMo热浸镀铝激光重熔层组织观察

将5CrNiMo钢在(720±5)℃热浸镀纯铝,对其进行激光重熔。利用金相显微镜及扫描电镜对重熔合金层及结合界面组织进行了观察。结果表明:热浸镀铝层经950℃×6h扩散退火处理后裂纹明显;而激光重熔后获得了致密、无肉眼可见气孔和夹杂等缺陷的重熔层,合金层与基体之间为完全的冶金结合;组织呈完整的树枝晶,结合界面处为粗大的树枝晶,外层逐渐变成细小的枝晶;EDS结果表明重熔层中成分相对均匀,重熔层中的主要相为Fe(Ni、Cr)3Al及Ni3Al。     

激光熔敷合金层组织及腐蚀磨损特性研究

利用ＣＯ＿２连续激光器在４５钢表面进行了激光熔敷镍基合金、镍基Ｃｒ＿２Ｏ＿３合金和镍基ＷＣ合金，以２Ｃｒ１３不锈钢为对比材料，系统地研究了激光熔敷层在不同冲击速度和腐蚀介质浓度下的腐蚀磨损特性，并根据组织分析、显微硬度测试及腐蚀磨损后的表面形貌观察，探讨了激光熔敷层的腐蚀磨损过程。结果表明：激光熔敷层的腐蚀磨损性能均比２Ｃｒ１３不锈钢好。     

TiN类薄膜的激光化学汽相沉积

在Ｔｉ和Ｔｉ合金表面镀上一层薄膜以提高它的硬度，耐磨性及耐蚀性等是很有意义的，研究了用激光化学汽要沉积的方法在Ｔｉ和Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ基体材料上沉积ＴｉＮ，ＴｉＣ，Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）薄膜的工艺，并获得良好膜层的最佳工艺，在低压下用激光化学汽相沉积（ＬＣＶＤ）方法制备成功的ＴｉＮ类薄膜颜色金黄，成份均匀，其平均显微硬度为２５００ＨＫ，耐磨性基体材料提高６倍。     

激光重熔NiTi合金表面组织与腐蚀行为

采用2kWNd-YAG激光对生物医用NiTi形状记忆合金在空气、氩气和氮气环境中进行表面重熔处理以改善合金的表面性能。结果表明:在上述三种气氛中,通过激光重熔处理均可以明显提高NiTi合金表层的纯净度和致密度;改变合金的组成物和表面成分,使NiTi合金在模拟体液环境中具有更好的耐蚀性并降低合金Ni离子的溶出速度,进而提高合金的生物相容性。在相同激光处理参数条件下,氮气环境中重熔的NiTi合金表现出最低的Ni离子溶出速度。     

单芯Nb-Ti/TiAl复合材料的界面研究

研究单芯Ｎｂ－Ｔｉ／ＴｉＡｌ及Ｎｂ－Ｔｉ／Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ两种模拟材料试样的界面特性。结果表明，在同一条件下热等静压成型的两种复合模拟试样，其界面均由厚度、显微硬度不同的反应层构成。Ｎｂ－Ｔｉ／Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ试样的界面结合完整，界面层较厚，界面结合强度为１２３．７ＭＰａ；Ｎｂ－Ｔｉ／ＴｉＡｌ的界面层较薄，近基体侧界面有径向裂纹，界面结合强度为９４．８ＭＰａ，均高于未涂覆Ｔｉ的模拟试样的界面结合强度。压脱试验后，前者仅沿近纤维侧界面开裂，后者的界面层沿纤维和基体均发生开裂，径向微裂纹甚至扩展到基体中。     

电流强度对电渣重熔GH4169合金冶金质量的影响

在电渣重熔过程中，电流参数的选择是影响冶金质量的关键因素之一。研究不同电流条件下电渣重熔对GH4169合金夹杂物、δ相及拉伸性能的影响，结果表明：重熔后GH4169合金中夹杂物主要为NbC和Ti(C,N)，其中NbC等富Nb夹杂占比更高。随重熔电流增大，GH4169合金中夹杂物含量增加，晶界处的δ相逐渐增多，合金强度降低，但塑性改善。     

激光表面处理铝-锂合金的组织与性能

本文研究了激光表面处理对一种使用状态的铝-锂合金组织与性能的影响。实际结果表明,与基材的未再结晶+局部再结晶组织不同,在激光重熔区内,邻近基材是细小的等轴晶区;与此层相邻的是平行于热流方向的拉长晶粒区,心部则为粗大等轴晶粒组织。加快激光束扫描速度,可细化重熔区内晶粒而使显微硬度提高。在时效处理时,激光重熔区比基材硬度要高,而两者的断口形貌则差别不大。     

镍铁预合金粉作粘结相对钨基高比重合金性能和组织的影响

研究了Ｎｉ－Ｆｅ预合金粉末作粘结相对９０Ｗ－７Ｎｉ－３Ｆｅ高比重合金性能的影响。发现用Ｎｉ－Ｆｅ预合金粉的高比重合金延伸率和冲击韧性有所提高，而强度有所下降，其主要原因是羰基法制取预合金粉中存在Ｃ、Ｏ、Ｎ等杂质并分布在钨晶粒和粘结相的界面上从而降低强度。     

激光重熔对镍基热喷涂涂层性能的影响

采用超音速火焰喷涂制备2 mm厚的Ni Cr BSi-WC12Co涂层,并用3 k W光纤激光器对涂层进行重熔处理正交试验。对涂层组织、硬度、耐磨性等进行检测。结果表明:经激光重熔后,涂层的缺陷减少,耐磨性得到改善;激光重熔对激光功率较敏感,随着激光功率增大,结合强度增加,涂层缺陷也随之增加,涂层硬度先升高后下降,存在最大值;预热400℃时,涂层硬度能达到最高点,且裂纹得到较好控制;激光重熔涂层耐磨性能较HVOF涂层提高明显。     

铝合金激光表面熔敷Ni-Cr合金技术的研究

总结了铝合金激光表面熔敷Ni、Cr合金技术的工艺特点及熔敷层性能的研究结果。涂敷层均匀平整、厚度可达1mm,最高硬度为HV680,耐磨性比基体提高8倍。     

镍铬合金激光熔覆层的制备及其表征研究

采用激光熔覆的方法,在45钢表面添加镍包铬复合粉末制得镍铬合金激光熔覆层。结果表明,镍铬合金激光熔覆层主要由Ni、Cr、Fe、C等元素组成,其显微组织是定向凝固的柱状枝晶组织。镍铬合金激光熔覆层熔覆区的平均显微硬度为441.4HV,约为基体45钢显微硬度的1.6倍,熔覆层的磨损量为基体45钢的60%,因此镍铬合金激光熔覆层具有较好的耐磨性能。     

激光诱导自蔓延Ni-Al合金组织性能及掺杂B的影响

在Ni14.3Al5.7中掺杂原子数分数为1.86%的B,将原始粉末压制成坯。采用不同激光点火功率对压坯进行激光诱导自蔓延烧结,利用SEM、XRD及硬度、磨损、耐蚀性测试表征手段,分析研究烧结合金的微观组织结构及宏观性能。结果表明:未添加B,烧结合金物相为Ni3Al、NiAl、Al2O3,合金组织呈网状分布;掺杂B后,烧结产物为Ni3Al、NiAl、Al4B2O9、Al2O3,对产物组织形貌影响较小。当烧结功率为700 W,烧结合金的显微硬度达到381.27HV,维钝电流为0.253 mA/mm2;功率为1 100 W,相对密度达89.3%;功率为900 W,耐磨性最佳,相对质量损失为0.24%。在相同烧结功率下,B提升了烧结合金的相对密度、硬度,但耐磨性、耐蚀性能有所下降。     

合金元素对断裂激活能的影响

研究了工业纯铁、Ａｌ合金、低碳锰钢三种材料的断裂时间与应力、温度的关系。结果表明：合金元素通过形成不同的固溶体而改变断裂激活能。置换固溶体可增加断裂激活能，并随着合金元素含量的增加而增大；间隙固溶体断裂激活能略有减少。断裂过程可分为热激活过程和非热过程两部分。     

挤压铸造对ZA27合金力学性能的影响研究

研究了挤压铸造对ＺＡ２７合金室温和高温力学性能的影响，结果表明，挤压铸造改善了ＺＡ２７合金的综合性能，特别是其强度指标提高时，塑性、韧性指标也同时提高，从而扩大了该合金的应用范围     

2A12T4激光焊接技术

为研究飞机2A12T4铝合金的结构件的激光原位修复技术,使用光纤激光器进行了2A12T4铝合金焊接。通过对焊缝宏观形貌、金相组织的分析以及显微硬度的测试,分析了工艺参数对焊接成形性及组织性能影响。结果表明:在高功率高速度激光焊接时,焊缝成形具有一定的不稳定性;气焊熔剂能明显改善焊缝表面的氧化程度,并细化焊缝晶粒;热影响区存在明显的软化区。由于形变强化、时效强化作用的消失以及高温下低熔点合金元素烧损,焊缝中心区硬度仅为母材的66.1%。在获得稳定焊透的前提下,降低激光功率可显著改善热影响区内软化现象,提高焊缝整体硬度,焊缝中心区硬度为母材的75.56%。     

随机因素对火药激光点火过程影响的研究

激光点火可以改善密实药床的点传火性能，避免局部点火，但是，在激光点火过程中，药粒直径，激光能量，激光直径，脉冲宽度等参量都是随机变化的，这些随机因素会影响激光多点点火的同时性和一致性。本文主要研究这些随机因素对火药颗粒点火过程的点火一致性和同时性的影响。