典型激光熔覆技术装备及其在矿山机械上的应用

围绕矿山机械领域激光加工技术应用,综述了大功率激光熔覆、高速激光熔覆、激光-电弧复合焊接、3D打印技术等典型激光加工技术、装备系统以及工业化应用。     

原位自生TiC对高铬铸铁堆焊金属组织与性能的影响

以自制的高铬铸铁药芯焊带为焊接材料,采用非熔化极惰性气体保护电弧焊(TIG)在低碳钢板上进行单层单道堆焊试验,通过在药芯焊带药粉中添加不同质量分数(0～5.2％)的钛铁粉,研究了原位自生TiC对堆焊金属组织和性能的影响.结果表明:药芯焊带药粉中加入钛铁粉后,堆焊金属中除了含有Cr7 C3硬质相外,还原位析出TiC相,Cr7 C3尺寸减小,分布更均匀,数量明显增加;当药粉中钛铁粉质量分数为5.2％时,堆焊金属中Cr7 C3细化最明显,分布最均匀;随着药芯焊带药粉中钛铁粉含量的增加,堆焊金属的硬度和耐磨性提高.液态金属中原位合成的TiC可作为Cr7 C3的异质形核核心,减小了Cr7 C3的形核阻力,从而细化了Cr7 C3.     

原材料与组织对42CrMo钢离子氮化的影响

研究并解决了中碳合金钢42CrMo经离子氮化处理后存在氮化物或疏松级别超差的问题。结果发现,相比原材料硬度,原始组织对离子氮化产生的影响更大一些。若调质组织粗大、不均匀,则离子氮化组织中白亮层不均匀,白亮层内侧易析出严重的网状氮化物,且扩散层存在较多的脉状氮化物。长时间库存的工件表面容易发生难以发现的微观氧化,会导致离子氮化处理后白亮层略厚以及表面疏松层。     

现场激光增材修复风机转子轴实验及组织性能研究

大型风机是煤矿井下安全生产的重要设备, 由于高速旋转, 转子轴经常出现损伤问题, 对其修复具有重 要经济价值。 本文利用 4kW 高功率半导体激光器, 在 45 钢基体上进行修复工艺试验, 分别用扫描电镜 (SEM)、 能谱仪 (EDS)、 X 射线衍射 (XRD) 及硬度计对修复层的微观组织、 成分分布、 物相及硬度进行表征, 确定最佳工 艺参数并进行激光现场修复。 结果表明, 涂层厚度约为 1.45μm, 涂层与基体呈冶金结合; 涂层底部晶粒以近似 垂直于基体界面的胞状晶形态生长, 中部以具有一定生长方向的柱状晶过渡到枝晶, 上部是各向异性生长的树枝 晶; 涂层物相主要由 γ -Ni 固溶体、 Fe3Ni2 金属间化合物及 Cr-Ni-Fe-C 等组成; 扫描速度为 8mm/s 时, 涂层组织 均匀致密、 晶粒细小, 显微硬度为 200 HV0.5, 较为稳定; 风机转子轴修复质量较好, 能够满足使用要求。