激光沉积修复DZ125组织与摩擦磨损性能

在DZ125铸造基体上进行激光沉积修复实验，研究了激光沉积修复显微组织、硬度及摩擦磨损性能。结果表明：沉积区底部为宽度约8μm的平面晶、沿沉积高度方向外延生长排列紧密的柱状晶、中部为树枝晶、顶部为杂乱无章的等轴晶；沉积区层与层交界处γ"相尺寸大于层内，晶界处γ"相尺寸大于晶内；γ+γ"共晶相和MC碳化物沿晶界分布现象明显，沉积区中下部多为短棒状MC碳化物，沉积区顶部多现小块状以及八面体状MC碳化物。基体显微硬度为410～420HV0.3，沉积区显微硬度高于基体，为455～475 HV0.3。沉积区磨损机理主要是轻微的磨粒磨损，耐磨性能优于基体。     

热处理对激光沉积DZ125合金组织与摩擦磨损性能的影响

研究了不同热处理制度对激光沉积DZ125高温合金显微组织、硬度及摩擦磨损性能的影响规律。结果表明：沉积区枝晶形貌为外沿生长的柱状枝晶，平均一次枝晶间距约为10.8μm，经单级时效（870 ℃/20h，AC）和双级时效（1100 ℃/4h，AC to 870 ℃/20h，AC）热处理后，试样的枝晶形貌与沉积态差别不大，γ"相均发生粗化现象，且双级时效热处理后的γ"相粗化程度更高、尺寸分布更为均匀；双级时效热处理制度下，不同低温时效温度γ"相的平均尺寸和含量不同，其中 1100 ℃/4h，AC to 870 ℃/20h，AC制度下，γ"相的平均尺寸和含量最大；经单级时效和双级时效热处理后，碳化物中Ti元素含量均呈下降趋势；双级时效热处理后，析出两种形貌不规则的MC碳化物，分别为富含Cr、Co元素的M23C6型碳化物和富含W、Mo元素的M6C型碳化物；单级时效和双级时效热处理试样的磨损机理均为磨粒磨损，双级时效热处理试样的显微硬度及耐磨性能均优于单级时效。     

激光沉积修复GH536/GH738合金的组织及力学性能

采用GH536合金粉末对GH738合金损伤试样进行激光沉积修复试验研究,通过正交试验法优化工艺参数,得到较小熔深、无缺陷的修复试样;测试分析了修复试样的显微组织、室温拉伸性能及显微硬度。结果表明:合金修复区为外延生长的柱状晶组织,修复区边缘柱状晶取向较一致,修复区中心柱状晶出现一定角度转向;合金修复区枝晶干上主要为富含Mo、Cr的M6C碳化物,晶界处出现少量细小的M23C6碳化物。相比于基体,合金热影响区中γ′相数量减少并呈粗化趋势,MC碳化物发生分解。激光沉积修复试样室温抗拉强度为GH738锻件的66.5%,高于GH536锻件强度;断后伸长率分别低于GH738锻件及GH536锻件的;修复区域的显微硬度分别低于GH738基体的显微硬度,高于GH536锻件的显微硬度。     

激光沉积修复单道多层DZ125双级时效热处理组织与性能

通过在DZ125铸造基体上沿纵向进行激光沉积单道多层实验,分析了DZ125沉积态与双级时效热处理试样的组织和性能。结果表明：沉积态修复区组织从底部到顶部分别为平面晶、柱状晶和等轴晶组织,修复区主要为MC碳化物,热影响区因热量的输入,MC分解为M₂₃C₆；与沉积态组织相比,双级时效热处理后,修复区组织形成了新的晶界,部分MC碳化物分解为M₆C与M₂₃C₆,γ＇相尺寸略有增大,约为600-800nm,分布均匀；热影响区碳化物尺寸略有减小,γ′相尺寸增大,呈立方体形状；双级时效热处理修复试样在1000℃下的抗拉强度为516MPa、屈服强度为386MPa,分别达到铸件的89.7％和97.7％,延伸率为13.6%,达到铸件的43.9%；热处理后修复试样的平均硬度为473HV0.3,高于沉积态试样平均硬度433HV0.3,且热处理态与沉积态试样沿修复区、热影响区到基体硬度呈降低趋势。     

热输入及热循环对激光沉积修复DZ125裂纹和组织的影响

通过激光沉积DZ125单道多层实验,分析了不同热输入量和多层热循环对沉积试样裂纹形态、分布、扩展方式以及沉积区组织、硬度的影响规律。结果表明:随着热输入量的增大,低熔点共晶数量增多,形成的液化裂纹沿晶扩展且尺寸增大,优化工艺参数降低热输入可防止裂纹产生;随着沉积层数的增加,热累积增大,冷却速率降低,产生的热应力增大,凝固裂纹横纵向均有扩展;通过层间冷却,减小热累积,获得单道多层无裂纹组织;在单道多层沉积试样中,随着层数增加,沉积区第1层碳化物由条状逐渐变圆形,数量减少,第1层的硬度呈缓慢降低趋势。