基材属性对Ni60A-WC激光熔覆涂层性能的影响

在304不锈钢(304SS)和Q235碳钢上分别熔覆Ni60A及Ni60A-WC金属粉末,以及添加Cr和Cr_3C_2的涂层,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析涂层的宏观形貌、微观组织和元素分布,用显微硬度计对涂层的硬度进行测试分析。结果表明:基材中元素成分的不同会导致涂层气孔和裂纹的差异,Ni、Cr元素含量高的304SS上的涂层气孔和裂纹数明显比Q235碳钢上的少;基材的导热性能对涂层的稀释率与性能具有明显影响,导热性能差的304SS稀释率大,WC颗粒分解多,涂层组织粗大;由于Q235导热性能好,冷却速率高,导致涂层硬度高,Ni60A+40%WC涂层平均硬度高达1 000HV_(0.2)。此外,Cr和Cr_3C_2的加入能有效防止涂层气孔的产生。     

铜基材上热障涂层的激光熔敷

采用5kW连续CO2激光热源实现了在铜基材上熔敷热障涂层，得到元孔隙、与基体冶金结合的密实ZrO2陶瓷层。发现在ZrO2／NiCoCrAlY界面上生成了A12O3等氧化物中间层。NiCoCrAlY结合层由胸状晶、胞状枝晶及枝晶组成，其中γ′和β强化相的析出使显微硬度值显著提高。针对TiO2—A1添加剂可以避免裂纹产生，提出陶瓷涂层高温化学反应机制和添加剂中钛在晶界间扩散结合机制。     

激光除锈技术对轨道车辆车轮产品性能的影响

使用激光除锈技术和传统钢丝刷除锈两种方法,分别对轨道车辆用车轮表面的锈蚀进行清理至露出金属表面,通过对除锈部位的表面质量、残余应力、微观组织、晶粒度、截面微观硬度、轮辋表面硬度、辐板冲击吸收能量等性能进行对比,来研究激光除锈对轨道车辆用车轮产品基材的影响,测试结果表明:激光除锈效果良好,车轮激光除锈部位的主要性能和传统钢刷除锈相比未发生明显变化。     

石墨基材表面铱-锆涂层的氧化性能研究

采用双阴极等离子技术在石墨基材表面制备铱-锆涂层。在不同温度(400、600和800℃)环境下，研究涂层的氧化性能；以及对不同厚度的涂层的氧化性能进行研究。利用带有电子能谱仪的扫描电子显微镜观察涂层的微观结构和鉴定涂层的成分。结果表明，涂层表面是致密的，且由许多球形颗粒组成。高温氧化后，涂层表面出现起皱和微裂纹，这是由于表面形成了氧化物以及涂层与基体的热膨胀系数不匹配引起的。随着涂层厚度变厚，涂层表面起皱有明显改善。随着氧化温度的升高，涂层氧化性能也发生变化。致密的涂层表面演变成粗糙的、含有缺陷的表面。     

轨道车辆不锈钢车体激光焊部分熔透搭接接头疲劳性能研究

根据部分熔透搭接激光焊工艺特点和结合不锈钢车体侧墙结构,采用不同规格厚度及表面加工类型组合不锈钢进行部分熔透搭接激光焊,焊后对试样进行腐蚀和疲劳试验,以研究其疲劳性能。试验结果表明：疲劳裂纹均启裂于下板上表面的热影响区,并向下板内部扩展;在试样的宽度方向上,裂纹从下板一侧启裂,向另一侧扩展。疲劳断口扫描电镜分析发现,所有断口整个断裂界面比较粗糙,未观察到明显韧窝和腐蚀引起的点腐。在相同疲劳循环次数的条件下,激光焊部分熔透搭接接头疲劳强度随厚度增加而提高。腐蚀疲劳试验结果表明,在高载荷条件下,腐蚀时间对接头疲劳性能的影响较小;随着疲劳循环次数的增加,腐蚀对接头疲劳性能的影响逐渐增大。     

基材拉伸变形对FBE涂层性能的影响

地震、滑坡等地质灾害会造成埋地钢质管道变形.本工作对管道防腐蚀熔结环氧粉末涂层(FBE涂层)试件,在不同拉伸变形程度下的附着力、阴极剥离和冲击强度等性能进行了研究.结果表明,拉伸变形对FBE涂层的附着力和阴极剥离性能影响显著,随变形量增大,性能明显降低;在变形率不大于10%的条件下,FBE涂层的冲击强度仍能保持较好.     

不同基材和涂层激光重熔表面改性的研究现状与进展

介绍了不同基材和涂层激光重熔表面改性的研究现状与进展。着重介绍了等离子喷涂层的激光重熔组织和性能．同时也介绍了其他涂层表面的激光重熔后的组织和性能，而且时激光重熔的计算机数值模拟研究现状和工业领域应用作了综合性介绍，并提出了有待进一步研究的问题。     

轨道车辆不锈钢车体典型接头激光焊接工艺特性研究

通过优化两种板厚组合(2?mm+1.5?mm和1.5?mm+2?mm)的不锈钢非熔透型激光搭接焊的焊接工艺参数,实现对多参量耦合工况条件下的激光焊接质量控制,并对其疲劳性能进行研究.运用正交试验方法设计了焊接工艺试验,根据正交试验结果分析两种板厚组合焊接接头的3种关键焊接参数(焊接功率P、焊速v、离焦量f)与抗剪强度之间的关系,得出最优焊接工艺参数,即1.5?mm+2?mm板厚组合:P=3700?W,v=4330?mm/min,f=+4?mm;2?mm+1.5?mm板厚组合:P=3700?W,v=4580?mm/min,f=0?mm,对比分析最佳焊接工艺参数下两种板厚组合激光焊焊接接头的疲劳性能,2?mm+1.5?mm板厚组合焊接接头疲劳强度高于1.5?mm+2?mm板厚组合,为不锈钢车体激光焊接参数的进一步优化及疲劳性能研究提供了参考.     

激光加工技术在轨道车辆制造中的应用

本文介绍了激光加工技术在轨道车辆制造领域的应用现状及前景分析,详细说明激光在不锈钢板材、铝合金板材、合金钢板材备料工序及激光加工技术用于不锈钢车体焊接、焊接构架自动化焊接生产线、质量体系建设之标识移植等应用成果,介绍了激光作为一种新能源在不锈钢车体焊接、高速动车组铝合金车体焊接及高速转向架焊接的研究进展,已完成5083、6005A、6N01、7N01、SMA490BW等材料的焊接接头性能研究,并建立了焊接规范数据库,完成了车体端墙、端部侧墙、转向架侧梁、纵向梁等激光复合焊焊接样件的试制。     

化学复合镀层激光处理后基材组织与性能的研究

利用不同激光工艺参数对Ni-P-SiC化学复合镀层进行激光处理,运用扫描电镜、显微硬度计等对复合镀层基材的显微组织、硬度进行了综合分析,探讨了显微组织与硬度沿深度的变化规律.结果表明,当激光功率小于450 W,激光仅对镀层进行处理而对基材不产生影响;随着激光功率的加大,基材的显微组织及硬度发生了不同的变化.当激光功率大于450 W时,基材发生组织转变.500 W时基材表层组织为回火屈氏体 碳化物,显微硬度为350 HV0.1;当激光功率为550 W时基材表层组织为隐晶马氏体 碳化物,显微硬度为812 HV0.1,当激光功率为600 W时基材表层组织为针状马氏体 残留奥氏体,显微硬度为831 HV0.1.     

金属表面腐蚀层及涂层的激光干式清洗研究进展

激光干式清洗方法,因操作简单、清洗过程易于控制等优点,目前应用最为广泛。重点介绍了激光干式清洗在各种金属材质表面不同腐蚀层和涂层清除中的应用,包括有多种钢材表面的锈层,钢材表面的ZrO2、Cr2O3、Al2O3变性层,热轧钢表面高温氧化层,Ti合金表面富氧α相层,合金钢在H2S环境中腐蚀而形成的硫化层,钢、铝合金、钛合金表面漆层,热压成型钢板表面Al-Si涂层以及航空压缩机Ti合金叶片TiAlN涂层等。分类对比了不同清洗对象所需选用的合适激光清洗工艺参数,如波长、脉宽、频率、功率、扫描速率等。金属材料激光干式清洗多选用波长为1064 nm的纳秒激光器,清洗后表面粗糙度可达1μm,且随着能量输入的升高而增大。锈层的去除主要依靠高温烧蚀作用,变性层是由于产生的热弹性应力而剥离,而漆层和涂层则是由于烧蚀气化、热振动、热冲击等机制实现清洗。最后,对激光清洗技术在国内不同工业领域中的应用前景进行了展望。     

激光合金化Ni-W-Si涂层的组织与性能研究

以Ni-W-Si合金为原料,利用激光合金化技术在AISI 304不锈钢表面上制备了以W_5Si_3的复合相为增强相的Ni-W-Si涂层,用SEM、XRD与EDS等方法分析了合金的显微组织、相组成及成分,讨论了不同W、Si含量对涂层组织和耐磨性能的影响。结果表明,涂层中析出了大量花瓣状或胞状W_5Si_3、CrSi_2及(Fe,Ni)复合相,对提高涂层抗磨损能力有良好的增强作用;含W量较高的粉末经激光合金化后残余大量未熔W颗粒,新相以其为形核中心析出并长大形成夹心结构;涂层磨损机制主要为磨粒磨损,高强韧的W_5Si_3相使涂层的显微硬度显著提高(最高达10400 MPa),并使室温干滑动摩擦磨损抗性提高了3~8倍。     

激光熔覆AlCrCoMnNiFe合金涂层及性能研究

采用预置粉末法在45钢表面激光熔覆制备AlCrCoMnNiFe涂层。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪,对涂层的组织、合金元素分布及物相组成进行分析。利用显微硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站测试涂层硬度、耐磨性以及耐蚀性。结果表明,涂层表面成型质量较好,组织均匀致密,存在等轴晶和柱状晶两种形态,主要由γ、Al_(5.5)Cr_(1.9)Fe_(2.55)、(Ni,Co)_3Al_4、(Al,Fe)_4Cr和AlMnCo_2相组成。涂层的硬度最高可达780 HV0.2,硬度和耐磨性比基体提高2倍多。涂层的自腐蚀电位较基体提高3倍,自腐蚀电流密度较基体小,涂层耐蚀能力提高明显。     

高端不锈钢轨道车辆激光叠焊技术开发与应用

针对高端不锈钢地铁产品采用电阻点焊工艺出现外观水平低、效率低等问题,国内首创性开发出采用薄板搭接激光焊部分替代电阻点焊方法制造的不锈钢轨道车辆新产品.介绍了不锈钢车体激光搭接焊工艺开发,优化了工艺参数,得出在光斑直径为0.6?mm的前提下,激光功率1200?W、焊接速度30?mm/s可获得剪切强度和下板外表面质量合格的接头.通过明确焊缝质量标准(熔深0.9?mm)并进行焊缝质量监测装置开发,搭建激光焊制造体系,实现了激光焊新技术在高端不锈钢轨道车辆产品中的批量化应用,激光焊不锈钢车体质量降低1.8 t,侧墙抗横向冲击性能显著提升,提升车体寿命15％以上.     

轨道车辆用6082-T6铝合金腐蚀疲劳性能研究

以轨道车辆常用6082-T6铝合金为研究对象,通过3.5％NaCl溶液下的腐蚀疲劳试验,获取应力比R=0条件下横、纵向试样的应力-循环次数关系,通过最小二乘法数据处理,求得在50％置信度和50％可靠度下6082-T6铝合金板材的横、纵向腐蚀疲劳S-N曲线,并进行断口扫描,分析腐蚀疲劳断裂原因.结果表明,6082-T6铝...     

面向再制造的油漆清洗技术综述

再制造清洗是再制造中极为重要的环节,清洗的质量会直接影响再制造产品的质量.油漆是再制造清洗中必不可少的一种污垢类型,相比于其他污垢,具有与基体结合时间长,结合情况复杂,清洗难度大的特点.目前,清洗油漆主要采用传统清洗技术,如酸碱溶液清洗、高温热分解、干喷丸清洗等,而对近几年出现的油漆绿色清洗技术的推广应用不够,并且没有...     

轨道车辆TIGSPOT点焊工艺研究

从焊接接头外观、宏观断面、拉伸剪切强度以及生产应用4个方面,将轨道车辆不锈钢TIGSPOT点焊工艺与传统电阻点焊工艺进行对比研究。试验结果表明:TIGSPOT焊点外观、宏观断面以及力学性能满足轨道车辆技术要求,且其适用性及应用领域优于传统点焊工艺。     

激光熔覆Fe-Al复合涂层组织及性能研究

采用粉末预置法,在Q235钢表面激光熔覆Fe-Al复合涂层。采用SEM、XRD等方法分析了涂层的显微组织和物相结构,研究了不同激光工艺参数对涂层显微硬度和耐磨性的影响。结果表明,在优化工艺参数下,涂层与基体形成了良好的冶金结合,组织均匀细密,涂层中含有Al2O3硬质颗粒相及金属间化合物Fe3Al,其硬度和耐磨性得到提高。