激光熔覆制备高熵合金涂层研究进展:强化机理与性能

激光熔覆快冷快热以及低稀释率的特点与高熵合金的四大效应相协调,在一定程度上保证高熵合金涂层具有简单的相结构和高的综合力学性能.主要对激光熔覆制备高熵合金涂层性能及提高机理、涂层凝固行为的研究进行阐述.首先从形位熵对高熵合金进行概念阐述,组成高熵合金的功能元素和基本元素种类和比例的不同,当其近似等摩尔比混合时,形位熵值最大.其次,对激光熔覆法制备的涂层能够获得良好的硬度和耐磨性、耐腐蚀性、抗高温氧化性、热稳定性和抗高温软化性能以及强韧性的原因做了分类总结,认为高熵效应引起晶格畸变,快冷快热有利于细化晶粒以及特殊元素的不同功能是涂层性能提高的主要原因.之后,阐述了熔覆层在凝固过程中的晶粒生长方式,以及其他凝固行为变化.最后对激光熔覆制备高熵合金涂层作了总结与展望.     

激光熔覆技术的发展现状及应用

激光熔覆技术是一种先进的表面改性技术,具有广泛的应用领域.本文综述了国内外激光熔覆技术的研究进展,重点介绍了激光熔覆工艺方法、激光熔覆材料及激光熔覆层的性能,最后对激光熔覆技术的发展趋势做了展望.     

45钢表面激光熔覆铁基合金涂层的显微组织与滑动磨损性能

激光熔覆作为一种新的表面改性技术,在耐磨、抗蚀等涂层制备方面显示出良好的应用前景。利用铁基合金在45钢表面进行激光熔覆,熔覆的功率选为2.5kw,粉末涂层的厚度1.5mm,进行二次重叠熔覆。将熔覆层磨平后与配副在油润滑条件下进行环块接触滑动磨损实验。结果表明,采用扫描电子显微镜对磨损表面形貌和熔覆层组织进行分析,发现油润滑条件下加入碳化物的熔覆层的耐磨性比纯基体粉有很大提高,在加入WC等碳化物后,硬度也有一定的提高。伴随着碳化物的加入,对于Ni含量少的配比,虽然硬度高,但可以看到细微裂纹,而适量的Mo的加入可以很好的阻止裂纹的出现,同时,二次熔覆后的裂纹明显比第一次熔覆后的多。     

探究磁场波形对激光熔覆再制造涂层影响的实验研究

本文利用串联的亥姆赫兹线圈产生稳态、交变、脉冲等11种不同波形的磁场辅助激光熔覆,并探究了磁场对激光熔覆涂层组织及性能的影响.结果表明,磁场方向不存在"手性",故而其左右方向的改变对涂层的影响并不明显;磁场波形对涂层影响的程度为:脉冲磁场>交变磁场>稳态磁场;稳态磁场、脉冲磁场、交变磁场作用下涂层的显微硬度较之于无磁场作用涂层而言分别提高了37.12％、40.27％、39.33％;摩擦系数分别下降了11.57％、31.46％、24.53％;平均腐蚀速率分别降低了70.37％、85.18％、77.78％.     

基于数学模型的激光熔覆同步送粉流量控制系统研究

同步送粉器是激光熔覆技术的关键组成部分,国内外研究了多种不同原理的送粉器。但是各个送粉器的粉末输送量的大小却很难控制,导致熔覆成型品的质量不能得到保证,因此对于送粉器的流量控制系统研究就显得尤为重要,选择最优的数学模型来简化流量控制系统,实现精确的流量控制。既可以节省粉末,避免浪费,更可以提高激光熔覆的加工质量。     

Ni包WC含量对激光熔覆Ni45/Ni-WC复合涂层显微组织与性能的影响

利用光纤激光器在Q235钢上激光熔覆Ni包WC粉末增强Ni45合金涂层,系统研究了不同Ni包WC含量下熔覆层组织形貌、稀释率和显微硬度的变化规律。结果表明:WC颗粒受到激光辐照会发生熔解,并与周围元素相互作用形成低熔点共晶。随着Ni包WC含量的增加,熔覆层的稀释率逐渐增大,且熔覆层γ-Ni枝晶持续增多且细化。随着Ni包WC含量的增加,熔覆层的平均显微硬度也逐渐增加,当未添加Ni包WC时,熔覆层显微硬度约为基体的3倍;当Ni包WC质量分数增加到30%时,熔覆层平均显微硬度可达到基体的4倍。     

大厚度夯填黄土场地工后变形特性研究

以陕北某黄土沟壑区高填方黄土场地为例,利用多重监测手段对填方体进行了长期、连续的变形监测,利用监测成果分别研究了夯填黄土场地地表和深部的沉降变形及水平位移变形特性。对影响沉降变形的压缩层厚度因素及时间因素进行分析,建立多因素沉降变形回归模型,讨论了以沉降变形速率作为稳定标准,不同填方厚度条件下的填方体沉降变形稳定时间。分析表明：分层强夯回填黄土场地的最终工后沉降量约为压缩层厚度的1.29‰,填方体的地表水平位移量较沉降变形量小,地表水平位移变形在方向上指向填方体临空面方向或填土厚度较大部位方向;在深层变形特性上,填方体表现出表层回弹、深部压缩的变形特性,填方体的深层水平位移表现出呈随深度减小的趋势。