激光熔覆技术用于高附加值部件和设备的修复再制造

介绍激光熔覆技术特点及修复流程,并结合实例说明激光熔覆修复技术在轧辊、电力部件、高温合金和现场抢修中的典型应用。     

稀土镁合金的YAG激光快速熔凝研究

Mg及其合金由于密度低、加工性能好和比强度高而在轻金属中占有较大的比重.其差的耐蚀性成为其广泛应用的最大障碍.研究采用激光表面处理的办法对铸态的ZM2、ZM5和ZM6合金进行了提高耐蚀性和显微硬度的实验.实验采用500W Nd:YAG脉冲激光器进行重熔和快淬ZM2、ZM5和ZM6合金表面.对激光表面处理区的显微组织与原基材的组织采用金相显微镜和扫描电镜进行了对比观察.采用阳极动电位测试的办法对激光处理区和基材放在NaCl溶液中进行了耐蚀性表征,经激光处理后耐蚀性得到提高.     

镁合金表面激光熔覆纳米三氧化二铝

镁合金由于密度小、比强度高、良好的导电和导热性而成为工业结构工程和运输工具中非常有应用前景的工程材料.但由于镁合金的耐磨性差,成为阻碍镁合金应用与汽车工业或其他工程部件中作为转动部件的一大障碍.为提高镁合金的表面耐磨性.各种表面处理技术应运而生.其中激光表面改性处理技术比较引人瞩目.为提高镁合金的表面耐磨性.采用激光熔覆纳米Al2O3颗粒的办法对ZM5镁合金进行了表面改性处理.激光改性是采用500 W脉冲Nd:YAG熔化预置在ZM5表面的纳米三氧化二铝进行处理的.激光熔覆后,对改性层的显微结构进行了分析.同时对显微硬度与激光加工参数之间的关系以及耐磨性均进行了测试.改性层的显微硬度可以高达350 HV,而基材的显微硬度只有100 HV.激光改性处理层的耐磨性与基材相比也得到了显著的提高.     

铝合金消失模充型过程的流场及温度场的数值模似

将ＳＯＬＡ－ＶＯＦ法应用于消失模充型过程中，并与传热过程耦合起来，综合考虑了消失模气化分解对充型速度的影响，得到了一维、二维流动的流场和温度场分布，预测了铝合金在消失模铸造中的流动性，揭示了铝合金消失模铸造充型过程与普通砂型铸造充型过程充填模式的差异。     

34CrNiMo汽轮机齿轮的激光淬火修复

采用CO2激光器对34CrNiMo汽轮机齿轮进行了表面淬火修复处理,探讨了加工功率和扫描速率对淬硬层厚度、金相组织和淬硬层硬度的影响。结果表明,当扫描速率为1000mm/min时,随着淬火功率的增大,淬硬层深度增加明显;淬硬层组织明显细化,硬度可以达到HV670。     

镁合金表面耐磨涂层研究进展

镁及其合金具有优异的物理及机械性能,从而在许多领域得到应用.但其不耐磨性限制了镁合金在汽车和航空工业中的应用.最简单且有效的解决办法是在镁合金表面施加耐磨涂层.综述了几种新的表面耐磨涂层技术,即激光表面改性涂层(激光表面重熔/激光表面合金化/激光表面熔敷)、表面纳米陶瓷涂层和微弧氧化陶瓷基涂层,并分析了它们的研究和应用前景.     

半固态镁合金压铸充型过程的数值模拟研究

在考虑半固态AZ91D镁合金充型过程的压力和速度变化特征的基础上,建立了模拟计算所需要的表观黏度数学模型。采用ProCAST软件,对半固态镁合金压铸充型过程进行模拟,预测卷气、夹杂物产生的可能性,以便优化其工艺参数和工艺方案。结果表明,与全液态镁合金充型过程相比,半固态金属充型平稳,模具寿命长,铸件质量好;改变内浇道和溢流槽的设置位置和数量,还可有效地减少铸件本身内部杂质,提高铸件质量。     

基于PFC的钢包引流砂参数标定与服役过程的数值模拟

基于离散单元法颗粒流理论,采用迭代法,通过三轴剪切试验对铬质引流砂颗粒材料进行细观参数标定,分析不同的细观参数对三轴试验应力应变曲线的影响。基于标定后的细观参数,通过建立钢包上水口中引流砂服役过程的PFC(particle flow code)模型,探讨引流砂下落流动行为。结果表明:参数迭代法可以快速有效地对散状颗粒细观参数进行标定;法向刚度大小与曲线初始弹性模量成正比关系,细观摩擦系数与应力应变曲线的峰值成正比,围压的大小与应力应变曲线的峰值成正比;PFC平台能够直观的模拟出引流砂流动过程中的速度、受力及颗粒位移等情况,水口杯底端位置颗粒会出现断层,上部中间位置颗粒下落速度比两侧速度大。     

自蔓延TiC/Ni功能梯度涂层热疲劳性能研究

利用自蔓延高温合成结合准热等静压技术(SHS/PHIP),在H13钢表面制备了Ti C/Ni梯度功能涂层,采用自制热疲劳试验设备对涂层进行了600次热疲劳循环试验。采用SEM/EDS对涂层微观组织进行观察。结果表明,涂层裂纹萌生于表面层和中间层的孔洞尖端和缺陷处,25℃和100℃涂层的裂纹垂直于界面扩展到过渡层。25℃涂层在过渡层发生脱落,100℃涂层在过渡层呈龟裂状,200℃和300℃涂层裂纹垂直于界面扩展到基体表面终止。表面层和中间层裂纹扩展发生在Ti C晶粒内,属于典型脆性断裂特征的穿晶断裂。     

自蔓延TiC/Ni功能梯度涂层热熔损性能研究

利用自蔓延高温合成结合准热等静压技术(SHS/PHIP),在H13钢表面成功制备了TiC/Ni梯度功能涂层。在700℃铝液中对涂层进行0.5h和2h的静态热熔损试验,采用XRD分析熔损涂层的物相,采用SEM-EDS观察熔损涂层的组织并分析成分。结果表明,熔损涂层的主要物相为TiC、Ni、TiO_2和AlNi_3。涂层表层失效原因为Ni粘结相被浸蚀以及TiC骨架结构被氧化。涂层内部以侵蚀Ni粘结相为主,TiC骨架仍保持原有组织结构。TiC耐铝液浸蚀性能强于Ni粘结相。