激光熔覆Ni60合金涂层裂纹控制研究

为了减少激光熔覆层中裂纹的产生,采用激光熔覆技术在42Cr Mo钢表面制备Ni60熔覆层,通过对熔覆层显微组织、物相以及能谱分析来探究裂纹形成机理,同时还研究了不同激光功率和预热温度对裂纹的影响。研究表明,熔覆层主要由γ-(Fe,Ni)、Fe_0.64Ni_0.36和M₂₃C₆组成,基体与熔覆层之间的热物理性质、温度梯度以及熔覆层的硬质相分布等都会对裂纹数量和长度产生影响;随着激光功率和预热温度的提高,熔覆层中裂纹的数量和长度均有一定改善。研究结果可为激光熔覆Ni基合金裂纹控制提供参考依据。     

压裂泵阀座激光熔覆研究及应用

为了得到符合要求的激光熔覆材料和工艺参数,对410不锈钢阀座基体进行激光熔覆Co基加WC金属陶瓷涂层处理,通过扫描电镜、硬度测试和摩擦磨损试验研究了激光熔覆粉末材料、工艺参数以及后续热处理对不锈钢表面熔覆层组织性能的影响。研究结果表明,以SD-1和SD-2为主体配置的粉末得到成型性良好的熔覆层,随着扫描速度增大,熔覆层硬度和裂纹敏感性增大;后续热处理能够明显降低HAZ硬度;熔覆层与基体结合紧密,与未处理试件相比,经过处理的熔覆层耐磨性大大提高。研究结果对于激光熔覆技术的现场应用具有一定的指导作用。     

工艺参数对H13钢表面激光熔覆高熵合金成型和性能的影响

为了研究工艺参数对H13钢表面激光熔覆高熵合金成型和性能的影响,通过在H13钢表面激光熔覆Co1.5CrFeNi1.5Ti0.75高熵合金,并分析了不同激光功率和扫描速度参数下熔覆层的形貌、相组成、硬度和耐磨性。研究表明,高熵合金Co1.5CrFeNi1.5Ti0.75 熔覆层为BCC相和FCC相;当激光功率为200 W、扫描速度为300 mm/min时,熔覆层成形良好,平均硬度最高,耐磨性能也最好。相关结果为提高H13钢的表面性能提供了有效、可实施的方法和试验依据。     

H13钢激光熔覆工艺对熔覆层气孔缺陷的影响

为了研究激光熔覆工艺参数对熔覆层宏观形貌和气孔缺陷的影响，通过设计正交试验，分析了优化参数下熔覆层的微观组织和力学性能。试验结果显示，随着扫描速度增加，气孔数量和熔覆层厚度减小；当熔覆层厚度小于200 μm时，Ar气卷入熔融金属形成的气泡能够及时逸出，使得气孔数量降低；在激光功率1 300 W、送粉速度28 g/min、扫描速度7 mm/s的熔覆工艺参数下，能够获得无裂纹和无气孔的熔覆层，其微观组织由大量的针状马氏体和少量的碳化物组成，显微硬度值约为650HV0.5～710HV0.5。研究表明，扫描速度对气孔数量和熔覆层有着显著影响。     

Nb对激光熔覆Fe45Mn30Co10Cr10Nb5高熵合金层组织与性能的影响

在304L不锈钢表面采用激光熔覆法制备了Fe50-xMn30Co10Cr10Nbx（x=0, 5）高熵合金熔覆层,通过添加Nb元素和不添加Nb元素进行对比试验,研究Nb元素对于熔覆层组织和性能的影响。研究表明,采用激光熔覆法制备的高熵合金熔覆层顶部为细小的等轴晶,而靠近基体部分则为柱状晶;Nb元素的加入能够促进Laves相产生,提高了高熵合金熔覆层的硬度和耐磨性,Fe45Mn30Co10Cr10Nb5熔覆层的硬度最高可达357.6HV0.05,约为Fe50Mn30Co10Cr10熔覆层最大硬度的1.2倍,Fe45Mn30Co10Cr10Nb5熔覆层磨损失重相比Fe50Mn30Co10Cr10减少约27%。研究结果可为提高304L不锈钢表面性能提供一定的试验依据。     

Cr_3C_2对激光熔覆Ni合金层组织和性能的影响

使用2kW连续波CO2激光器在45号钢表面激光熔覆Ni合金层及Ni合金中添加50％Cr3C2复合粉的复合涂层,并分析两种激光熔覆层的物相、组织和显微硬度。结果表明,在Ni基合金中添加50％Cr3C2复合粉,采用激光功率1．7kw、扫描速度5mm／s、光斑直径3mm的激光工艺熔覆,可获得良好的激光熔覆层;Ni／50％Cr3C2复合涂层的组织明显比Ni合金层的组织细化,其硬度达950～1200HV,比Ni合金层的显微硬度提高350～400HV。     

合金元素对Q345钢表面Cu基熔覆层组织及性能的影响

为了提高Q345钢的表面耐磨性以及得到性能优良的铜/钢复合材料,设计了两种Cu-Ni-Cr-C系金属粉芯焊丝,采用GTAW熔覆方法制备了两种铜基熔覆层,并利用SEM、EDS、硬度和摩擦磨损试验对熔覆层的组织和性能进行了研究。试验结果表明:两种熔覆层的基体组织均为Cu-Fe-Ni-Cr固溶体,并由于成分的差异在液相分离作用下产生了不同的析出相。其中,1#熔覆层的析出相主要为粗大的富Fe相,2#熔覆层的析出相以细小的富Cr相为主。两种熔覆层均与Q345钢基体达到了冶金结合,Cu、Cr、Ni、Fe元素在界面处均发生了一定的扩散。另外,得益于固溶强化和第二相强化作用,两种熔覆层的硬度均接近Q345钢基体,且2#熔覆层的硬度高于1#熔覆层,这与析出相的种类和尺寸有关。两种熔覆层均表现出了较好的耐磨性,其中2#熔覆层的摩擦系数略低于1#熔覆层,且磨损量与1#相比大大减少,表明其耐磨性更优。     

激光合成金属陶瓷抽油泵柱塞耐磨减磨机理

针对抽油泵泵筒与柱塞存在着严重的磨损和腐蚀失效问题,采用激光熔覆原位合成技术,制备了耐磨减磨耐蚀的金属陶瓷TiC/Ni复合涂层。借助于EPMA分析和磨损试验,研究了Mo对TiC/Ni涂层磨损性能的影响。研究结果表明,涂层中加入5%Mo,TiC晶粒细化,组织的均匀性改善,硬度和耐磨性提高,摩擦因数降低;加入10%Mo,TiC晶粒粗大,硬度和耐磨性下降。在TiC/Ni涂层中,Mo分别与TiC相和γ-Ni相扩散固溶,在TiC颗粒周围形成(Ti,Mo)C固溶体环形相,可以提高陶瓷相的界面结合力。熔覆层的耐磨机制为增强相的抗磨作用,磨损形貌为短而浅的犁沟。     

激光熔覆Ni/Cr_3C_2的组织及冲蚀磨损性能

借助x射线衍射仪、扫描电镜、x射线能谱仪和浆罐式冲蚀磨损试验机，研究了在2Crl3马氏体不锈钢基村上经激光熔覆Ni／Cr3C2／（Ni＋Cr）复合涂层的组织与冲蚀磨损性能。研究试验结果表明，Cr3CZ粒子的加入及完全溶解，增加了熔池中Cr和C的含量，使合金在冷凝时析出M7C3化合物。强化表面合金层由细密的奥氏体校晶和技晶间的v－M7C3共晶体组成，并且随Cr3C2粒子含量的增加，熔覆层的枝晶组织细小，硬度增高，其显微硬度可达350－450HV，比2Clr3钢基村的硬度（约220HV）提高约1倍。在酸性砂浆水溶液扣十击角固定在45，在7－9．5m／S冲击速度下，用Ni＋50％CY3CZ强化的熔覆层冲依磨损率比2Cr13钢基材的减小约50％。     

2Cr13不锈钢表面激光熔覆Ni合金层的研究

通过扫描电镜、Ｘ射线衍射仪、Ｘ光能谱仪、显微硬度计研究了２Ｃｒ１３不锈钢表面激光熔覆Ｎｉ合金层的组织,并分析热处理对Ｎｉ合金层组织和显微硬度的影响。结果表明：Ｎｉ合金层由下至上可分为平面晶区,胞状晶区及枝晶区。激光熔覆Ｎｉ合金层后熔覆层的显微硬度由２３０ＨＶ提高到５００－７００ＨＶ,热处理后Ｎｉ合金层的组织较热处理前细化,其显微硬度高达８５０－１１２０ＨＶ。     

金属间化合物对Cu基复合熔覆层磨损性能的影响

为了系统研究铜合金涂层中Fe含量对其微观组织和力学性能的影响,采用自制铜合金粉末在6061铝合金上进行激光熔覆试验,即在6061铝合金表面熔覆了不同Fe含量的铜基复合熔覆层。试验结果显示,不同Fe含量的熔敷层组织从底层到表面分别为平面晶体、柱状晶、胞状晶和等轴晶;合金涂层由AlCuNi、AlNi和金属间化合物相组成（即:FeAl和Fe3Al）。研究表明,熔敷层硬度和耐磨性随着FeAl和Fe3Al相含量的增加而相应提高,当w（Fe）=15%时,熔敷层的耐磨性达到最佳值。     

NbC含量对钢表面AlCoCrCuFeNiMn（NbC）x高熵合金组织和性能的影响

为了研究NbC对高熵合金的硬度及耐磨性的影响,利用等离子熔覆技术在Q235钢板上制备AlCoCrCuFeNiMn（NbC）x（x=0.1、0.2、0.3、0.4,摩尔比）高熵合金熔覆层,采用扫描电镜（SEM）附带能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、洛氏硬度计和湿砂橡胶轮式磨损试验机对熔覆层的组织形貌、析出相成分、物相结构、硬度和耐磨性进行了分析。结果表明,熔覆层基体组织由FCC+BCC固溶体组成,加入C和Nb元素后,高熵合金的高熵效应并不能抑制NbC的析出,熔覆层组织有NbC析出;随着（NbC）摩尔比的增加,NbC的形态由多边形块状向十字状枝晶结构和长条状结构转变,且尺寸随之增大,熔覆层的表面硬度和耐磨性不断提高,当（NbC）的摩尔比达到0.4时,熔覆层硬度提高了21.3%;当（NbC）摩尔比达到0.3时,高熵合金熔覆层的耐磨性和高铬铸铁相当,是熔覆层基体耐磨性的3.3倍。     

表面状态对N80油管激光强化影响的试验研究

针对机采井管杆偏磨严重的油井,提出对油管内壁进行激光强化处理,以提高油管耐磨性能。为获得较好的表面强化层,研究了表面状态对N80油管激光强化的影响。利用激光器对表面未处理、表面喷砂、表面喷丸、喷涂吸光材料等不同状态的N80试样进行激光熔凝处理。通过分析不同状态下熔凝试样的表面形貌、熔凝层厚度及表面硬度得出,在相同工艺参数下,喷涂吸光材料能大大提高熔凝效果,喷丸并熔凝处理后的试样具有较高表面硬度和较大熔凝层厚度,且表面成型最好。因此,喷丸最适合作为激光熔凝的表面预处理工艺。     

大型焦炭塔复合钢板焊缝复层堆焊质量控制

介绍了采用15CrMo＋TP410SR复合钢板的大型焦炭塔复合钢板焊缝复层堆焊工艺。在分析研究的基础上,通过采取合理的焊接工艺,保证了焊接接头的化学成分、力学性能及耐蚀性能。     

激光熔覆制备镍基选择性吸收涂层的研究

针对太阳能选择性吸收涂层成分及制备技术进行创新性研究,利用SYSWELD软件对镍基涂层熔覆温度场进行研究,通过对不同工艺参数模拟得到的温度场比较分析,得到合理的工艺参数为:激光功率P=900 W,扫描速度V=3 mm/s,光斑直径D=3 mm.利用激光熔覆技术,在316不锈钢基体上制备了镍基金属陶瓷单层涂层.研究表明,...     

海上风电管类零件的电弧焊复合激光冲击锻造修复试验

针对海上风电管类零件的修复问题,采用电弧焊复合激光冲击锻造工艺对Q235钢管进行修复.研究激光冲击频率对焊缝几何形貌、显微组织和显微硬度的影响,同时将电弧焊复合激光冲击锻造与电弧焊修复进行对比.结果 表明:焊缝的熔宽和熔深随激光冲击频率的增高而增大,余高和余高因数随频率的增高而减小,熔合区、部分熔合区和热影响区的硬度随...