| 基体表面粗糙度对激光沉积不锈钢形貌、组织及性能的影响 |
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| 引用本文： | 聂长武,赵吉宾,赵宇辉,王志国,何振丰,高元,王志勇.基体表面粗糙度对激光沉积不锈钢形貌、组织及性能的影响[J].表面技术,2020,49(1):294-303. |
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| 作者姓名： | 聂长武 赵吉宾 赵宇辉 王志国 何振丰 高元 王志勇 |
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| 作者单位： | 1.东北大学，沈阳 110819；2.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016；3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳 110016,1.东北大学，沈阳 110819；2.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016；3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳 110016,2.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016；3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳 110016,2.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016；3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳 110016,2.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016；3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳 110016,1.东北大学，沈阳 110819；2.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016；3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳 110016,1.东北大学，沈阳 110819；2.中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳 110016；3.中国科学院机器人与智能制造创新研究院，沈阳 110016 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划（2018YFB1105802，2016YFB1100502，2017YFB1104003）；国家自然科学基金（51805526） |
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| 摘 要： | 目的研究基体待沉积表面粗糙度的变化对激光沉积之后沉积层质量(宏观形貌、微观组织和力学性能)的影响,从而获得形貌、组织及性能优良的沉积层。方法采用316L不锈钢粉末,在不同表面粗糙度状态下P20钢基体表面分别进行单道单层、薄壁、多道搭接及块体沉积实验,获得测试分析所需沉积层,基于OM、SEM以及拉伸试验对沉积层组织性能进行分析。结果单道单层时,相对于铣削基体表面沉积层,喷砂基体表面沉积层的熔高、熔深增加幅度达到了100%,而熔宽增加较平缓;单道薄壁时,在前5层的沉积中,喷砂基体表面沉积高度增长达到2.5mm,铣削表面沉积高度仅为前者一半,喷砂基体上沉积层内部孔隙率仅为铣削基体的31%;多道搭接时,随着粗糙度的增大,沉积层截面纵向尺寸H的内部增长范围持续变大,而横向尺寸L范围保持稳定。喷砂基体表面沉积层的σ_b为540.93 MPa,而铣削基体上的σ_b为523.12 MPa。结论随着基体表面粗糙度的增加,沉积过程中陷光效应相应增强,单道单层沉积层的宏观形貌尺寸随之增大。对于薄壁沉积,基体粗糙度对薄壁高度的影响主要集中在前5层,粗糙度的增大使得沉积高度生长加快,内部孔隙率减小。多道搭接时,粗糙度越大,熔高熔深方向的尺寸变化越大,沉积层内部枝晶更加粗大,且不均匀。沉积层内部的抗拉强度随粗糙度的增大而提升。
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| 关 键 词： | 基体粗糙度 激光沉积 形貌 组织 力学性能 |
| 收稿时间： | 2019/6/4 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/1/20 0:00:00 |
Effect of Substrate Surface Roughness on Morphology, Microstructure and Properties of Laser Deposition Stainless Steel |
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| NIE Chang-wu,ZHAO Ji-bin,ZHAO Yu-hui,WANG Zhi-guo,HE Zhen-feng,GAO Yuan,WANG Zhi-yong.Effect of Substrate Surface Roughness on Morphology, Microstructure and Properties of Laser Deposition Stainless Steel[J].Surface Technology,2020,49(1):294-303. |
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| Authors: | NIE Chang-wu ZHAO Ji-bin ZHAO Yu-hui WANG Zhi-guo HE Zhen-feng GAO Yuan WANG Zhi-yong |
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| Affiliation: | 1.Northeastern University, Shenyang 110819, China; 2.Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 3.Institute of Robotics and Intelligent Manufacturing Innovation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China,1.Northeastern University, Shenyang 110819, China; 2.Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 3.Institute of Robotics and Intelligent Manufacturing Innovation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China,2.Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 3.Institute of Robotics and Intelligent Manufacturing Innovation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China,2.Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 3.Institute of Robotics and Intelligent Manufacturing Innovation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China,2.Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 3.Institute of Robotics and Intelligent Manufacturing Innovation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China,1.Northeastern University, Shenyang 110819, China; 2.Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 3.Institute of Robotics and Intelligent Manufacturing Innovation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China and 1.Northeastern University, Shenyang 110819, China; 2.Shenyang Institute of Automation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China; 3.Institute of Robotics and Intelligent Manufacturing Innovation, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | substrate roughness laser deposition morphology microstructure mechanical properties |
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