激光熔覆滑靴材料基体熔覆层裂纹的产生机理

采用两层熔覆方式的激光熔覆技术在27SiMn钢表面熔覆铁基合金粉末,其激光工艺参数为:激光功率2300 W、熔覆速度16 mm/s、搭接率0.5。借助于光学显微镜和扫描电镜,从熔覆层厚度、组织形貌、析出相、元素偏析及裂纹扩展等方面,研究了裂纹产生机理。结果表明:元素偏析在熔覆层与基体的过渡区较为明显;熔覆层与基体的过渡区厚度大于第一层熔覆层与第二层熔覆层的过渡区的;激光熔覆过程中第一层熔覆层底部产生有较强取向性的粗大枝晶组织,裂纹易于在其上产生扩展且断裂类型为穿晶断裂。     

直裂纹电磁热止裂与激光再制造的实验研究

利用ZL-2型超强脉冲放电装置对带有直裂纹的构件进行电磁热止裂,然后利用激光熔覆技术对止裂后的构件进行修复。对止裂前后裂尖处微观组织进行金相组织对比分析,对经过激光熔覆前后试件进行耐磨性能对比,发现熔覆后的试件耐磨性能得到显著提高,最后对修复前后的试件进行力学性能对比,结果表明：放电止裂与激光再制造的试件力学性能得到显著提高,实现了再制造的目的。     

电磁场下近液相线高温合金熔体处理非枝晶组织的形成

采用电磁场近液相线熔体保温工艺对Ni-20Cr-18W(质量分数,%)高温合金进行处理,获得了平均晶粒尺寸d=127μm,凝固组织为球状晶粒的60 kg铸锭.借助于OM,SEM和EBSD等手段,针对所获得的电磁场对原子团簇、界面稳定化以及树枝晶向球状晶转变的研究结果,从形核热力学方面对近液相线处理后高温合金铸锭晶粒细化机制进行了研究.结果表明:该工艺能够细化凝固组织;其细化机制为原子团簇与球晶分别作为后续凝固过程中的形核核心,促进凝固过程中晶粒形核,细化组织.此外,在改善熔体宏观温度场均匀性的基础上,电磁场促进了球晶稳定化以及树枝晶向球状晶的转变,并提高其形核率.     

镍基碳化钨合金粉末激光熔覆工艺的研究

采用同步送粉方式在16Mn钢表面熔覆镍基碳化钨合金粉末.通过对不同激光熔覆工艺参数下的宏观形貌以及微观组织进行研究分析,较详细地探讨激光熔覆功率以及扫描速度对熔覆层熔覆质量的影响.通过对不同工艺参数下的熔覆层进行显微组织分析以及EDS能谱分析,对熔覆层微观组织种类、分布以及碳化钨硬质相组织分布不均匀性进行研究,总结出激光工艺参数对熔覆层的影响规律.最后得出镍基粉末+30％碳化钨(钴包WC)粉末在功率3.0kW、熔覆速度1000 mm/min的工艺参数下为最佳熔覆效果.     

电磁热止裂与激光熔覆再制造研究

热作模具钢因承受较大的冲击力且反复加热和冷却,容易产生表面裂纹。本实验利用电磁热效应理论,采用脉冲放电使裂纹尖端钝化形成焊口而止裂。继而采用激光熔覆修复方法填平裂纹,最终达到热作模具钢止裂并修复的目的。     

熔体氢含量对Al-Cu合金热裂行为的影响

Al-Cu合金具有较宽的凝固间隔,并且由于供给不足容易出现热裂和气孔缺陷。采用约束棒铸造（CRC）模具研究了氢含量对Al-xCu合金热裂敏感性（HTS）的影响。通过分析熔体中不同氢含量的Al-xCu合金的热裂敏感性值、断裂形态和微观结构,研究了孔隙形成对热裂行为的影响。结果表明,随着熔体氢含量的增加,合金在凝固后期由于晶粒粗化和液相供给不足,热裂敏感性明显增加。提出了一种基于孔隙率的热裂形成机制,以解释孔隙率和热裂之间的相互作用。     

添加W对ZrB2-SiC复合材料的微观组织、力学性能和氧化行为的影响

通过放电等离子烧结技术制备了添加不同W含量(1%,3%和5%,体积分数,下同)的ZrB₂-SiC复合材料,研究了烧结过程中复合材料的致密化行为,分析了添加W对复合材料微观组织演化、相组成、力学性能和氧化行为的影响。结果表明：W的添加使复合材料的微观组织表现出核壳结构,以ZrB₂晶粒为核,原位形成的(Zr, W)B₂固溶体为壳,有效地促进了复合材料的致密化和晶粒细化。对比不含W的复合材料,含W复合材料的维氏硬度、抗弯曲强度和断裂韧性显著提高,W添加含量在3%时力学性能最优,复合材料表现出最佳的硬度、强度和韧性。随着W添加量从0%增加到5%,复合材料的氧化增重和氧化层厚度逐渐减小。当W添加量为5%时,复合材料的SiC贫化层消失。最后,详细说明了W的添加对复合材料性能的影响机制。     

不同铸型对钛合金微观组织及力学性能的影响

为了研究陶瓷和石墨铸型对ZTC4钛合金微观组织机理的影响,采用数值模拟与实验分析相结合的方法,研究了2种铸型的试样在凝固传热过程中的冷却速度、凝固速度、凝固时间对微观组织和力学性能影响。结果表明:与陶瓷型试样相比,石墨型的散热效果好、冷却速度快、凝固速度高,且石墨型的冷却速度提高了52.04%,使得微观组织为急冷生成的细小板条马氏体α,晶粒较小、取向较多、凝固厚度大,导致力学性能中的屈服强度、抗拉强度、硬度分别提高了6.7%、2.6%和4.2%,但伸长率和断面收缩率分别降低了11.62%和34.5%。同时同种铸型的不同位置对冷却速度快慢的影响依次为:中间底部顶部。