浅谈激光熔覆技术研究进展

激光熔覆是一种新的表面改性技术,利用高能密度的激光束使基材表面的熔覆材料与薄层一起熔凝,形成冶金结合的添料熔覆层.综述了国内激光熔覆技术的研究状况,概括性地分析了激光熔覆技术研究热点,比如直接制造技术和激光修复技术的优点和面临的问题,并总结对比了钢基体和铝合金基体的激光熔覆常用工艺参数.由于激光熔覆的高成本限制了激光熔...     

表面熔覆铝合金疲劳性能的影响因素

对铝合金试样表面进行激光熔覆处理，分析激光熔覆层的显微组织，并对熔覆试样和基材试样进行疲劳寿命对比实验。结果表明，表面激光熔覆会显著降低材料的疲劳性能，在99％可靠度的前提下，熔覆试样的安全寿命约为基材试样的27％。其主要影响因素有，熔覆层底部的枝晶、重熔区内的缺陷和熔覆层内的拉应力。     

激光熔覆制备Fe基合金涂层的微观结构与力学性能*

采用激光熔覆在25Cr2Ni4MoV钢基材表面制备铁基合金涂层,研究激光熔覆涂层的微观组织、显微硬度、抗剪强度、摩擦磨损性能。结果表明：激光熔覆Fe基合金涂层与25Cr2Ni4MoV钢基材界面形成了良好的冶金结合;激光熔覆层为典型的树枝晶形貌,由浅灰色及深灰色2种不同物相相间组成;激光熔覆区的显微硬度显著高于基体区和熔合区,平均剪切强度达280.83 MPa;激光熔覆Fe基合金涂层的平均干摩擦因数、磨痕轮廓深度及平均磨损体积较25Cr2Ni4MoV钢基材分别下降了约25%、45%及50%;激光熔覆所制备的Fe基合金涂层的耐磨性能远高于25Cr2Ni4MoV钢基体,该型涂层对基体有着良好保护作用。     

微锻造作用下激光熔覆实验研究与建模分析

激光熔覆是利用高能束激光热源辐射熔覆层和基材表面,使之熔化并迅速凝固,从而显著改善基材性能的一种新的工艺方法.由于熔覆层和基材的物理特性不一样,激光熔覆过程中必然产生热应力,其形态表现为拉应力.熔覆层表面在拉应力的作用下出现裂纹,严重影响了试件的质量.通过实验与建模,分析了熔覆层的应力类型,阐明了裂纹的形成机理,同时对试件进行预热和对熔覆层作微锻造处理,从机理和数学模型两个方面,论证了对熔覆层进行微锻造可以减少或消除熔覆层的拉应力,控制裂纹的产生.     

激光熔覆技术及其应用（上）

一、概述 1．激光熔覆技术的基本原理 激光熔覆（也称激光色覆）是材料表面改性技术,其原理是先在基材表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料,利用高功率密度激光束（10^4-10^6W／cm^2）辐照金属表面,     

激光熔覆陶瓷涂层研究现状与展望

陶瓷材料具有高硬度、高熔点、高耐蚀等特性,常被应用于机械装备关键零部件的表面强化改性和再制造修复。随着装备服役工况日益苛刻,传统金属材料所制备的装备运动部件在服役过程中易于发生磨损、腐蚀、变形等失效,进而导致服役性能退化,严重时甚至引发装备恶性故障。激光熔覆作为一种高效的表面强化和再制造技术,在提升基材表面耐磨、耐蚀、耐热、抗高温氧化等性能方面具有重要应用前景。通过激光熔覆技术在零部件表面制备陶瓷涂层,对于延长关键零部件寿命、提高资源利用率、节约稀贵金属材料具有重要意义。首先按照陶瓷涂层的组织结构和成形机理对激光熔覆陶瓷涂层进行了分类介绍;然后结合激光熔覆制备陶瓷涂层的典型缺陷详细阐述了涂层质量优化的常用方法;而后综述了激光熔覆陶瓷涂层在提升零件耐腐蚀、耐磨损、耐高温性能和提高生物相容性等方面的应用情况;最后,总结了激光熔覆陶瓷涂层技术发展现状,并展望了激光熔覆陶瓷涂层技术的发展趋势。     

铜合金表面激光熔覆研究现状

为了提高铜合金的表面耐磨性能,激光熔覆技术已被用于铜合金的表面处理;总结了铜合金表面激光熔覆的特点,评述了铜合金表面熔覆材料体系的研究现状和激光熔覆技术工艺,分析了熔覆层的表面性能,阐明了铜合金表面激光熔覆存在的主要问题和相应改进途径,并提出了今后的研究方向。     

激光熔覆技术的工艺过程及应用

激光熔覆技术是一种材料表面改性处理的新技术,具有广阔的应用前景。本文首先介绍了激光熔覆层的成形状况,对熔池成分的均匀化机理进行了分析,针对熔覆层容易产生裂纹的缺陷,从技术层面提出了解决和缓解的办法。阐述了激光熔覆工艺过程中合金粉末和保护气体的选择原则、合金粉末的供给方式、激光工艺参数的预定以及合金粉末和激光工艺参数的优化流程。简述了激光熔覆技术在零件表面修复、汽车、航空航天和生物医学等领域的应用状况,最后指出激光熔覆技术在今后进一步的研究重点。     

激光熔覆成形金属零件中微裂纹的减少和消除

激光熔覆成形技术是近年来发展起来的一种新的快速原型制造技术,该技术将快速原型制造技术和激光熔覆表面强化技术相结合,既保留了快速原型制造技术中能够快速制造复杂零件的特点,又具有成形零件性能优良、组织结构致密的优点,是快速原型制造技术中一个重要的发展方向.激光熔覆成形技术的一个亟待解决的问题是成形零件中的微裂纹问题,通过理论分析激光熔覆成形技术和激光熔覆表面强化技术之间的区别,找到了减少和消除激光熔覆成形金属零件中产生微裂纹的一个突破点,这就是激光熔覆成形中的基体材料.对多种基体材料及其预热温度和多种合金粉末材料进行了试验研究,重点研究基体材料对激光熔覆成形零件过程中微裂纹的影响,获得了激光熔覆成形的金属试样.通过理论分析和试验研究,得出以下结论在适当选择基体材料及其预热温度和合金粉末的条件下,完全能够减少和消除激光熔覆成形过程中产生的微裂纹.     

球墨铸铁的激光熔覆研究

常温下采用激光熔覆工艺修复球墨铸铁工件,存在熔覆层裂纹的问题。采用镍基合金能够改善裂纹情况,但基材界面裂纹问题依旧无法得到解决。因此,采用预热+后热的热处理工艺,消除了激光熔覆的裂纹问题,获得良好的熔覆层,恢复了球墨铸铁工件原有尺寸,提高了表面的综合性能,延长工件的使用寿命。     

激光熔覆层的缺陷成因及控制方法

激光熔覆技术是一种新型的材料表面改性技术,但熔覆过程中熔覆层很容易形成裂纹、气孔、熔覆层氧化烧损、基体的变形、熔覆层表面不平度、熔覆层间结合不良等缺陷。为了提高熔覆层的质量,着重分析了各类熔覆层缺陷的成因,提出了新的工艺方法和防止缺陷产生的措施,为今后激光熔覆技术的广泛应用,提供一定的指导和参考;同时展望了该技术的发展前景。     

激光熔覆技术在数控刀具表面改性中的应用

刀具表面强化处理是提高刀具耐磨性及其使用寿命的重要途径之一,本文充分发挥了激光熔覆技术的优势,并结合数控机床对刀具的使用要求,在普通刀具材料表面进行激光熔覆技术表面改性分析,阐述了采用YAG激光熔覆技术在普通刀具材料上获得性能良好数控刀具的可行性及其重要意义。     

硼碳过饱和马氏体激光熔覆层耐磨性研究

基于激光熔覆技术,设计制备了一种新型硼碳过饱和的马氏体不锈钢粉末.采用激光熔覆工艺将该粉末在Q235的基材上制成熔覆层,然后分析该熔覆层在不同的热处理下的显微组织和力学性能.通过XRD,SEM,OM,HRC洛氏硬度计,万能摩擦磨损测试机对熔覆层进行检测分析.结果表明:该熔覆层表面形貌光滑无裂纹,熔覆层微观形貌基本呈树枝...     

Ti6Al4V激光熔覆材料合金体系与熔覆工艺研究

在Ti6A14V合金表面进行了TiC、Ti 33％TiC、纯Ti粉多种材料体系的激光熔覆试验研究，获得了表面质量较好的激光熔覆层。通过对不同材料熔覆层宏观质量的对比分析，选择出了适宜的熔覆材料体系和激光熔覆工艺参数。     

激光熔覆技术在DA540-41压缩机转子上的应用

介绍了DA540-41型氧化氮压缩机转子轴承位轴颈严重磨损后通过激光熔覆修复重建的工艺方法.阐述了激光表面熔覆技术的原理及性能特点.这种激光熔覆技术在材料表面改性技术中的应用将促进高质量、低成本的材料改性技术的发展.     

矿用液压支柱激光熔覆不锈钢涂层试验研究

为解决液压支架耐磨性和耐腐性问题,采用激光熔覆技术对液压支柱表面进行熔覆不锈钢涂层,并对激光熔覆液压支柱的硬度、耐磨性和耐腐性等性能进行了测试试验。测试显示,采用激光熔覆不锈钢涂层对液压支柱表面涂层后,液压支柱硬度、耐磨性和耐腐性显著提高。从而说明激光熔覆技术可改善液压支柱的性能,为矿井安全开采提供了技术支撑。     

多功能激光数控机床的研究开发

根据激光熔覆技术的自动化设备、专用功能部件研制方面，相对滞后于理论研究发展的现状，研制了一种能够满足切割、熔覆、表面强化、模具加工等功能的“多功能激光数控机床”来满足激光技术在多领域的需要。     

机床导轨激光熔覆修复技术的研究

阐述了光纤激光熔覆技术的原理和特点,介绍了光纤激光再制造的设备,采用激光熔覆技术对机床导轨的磨损表面涂覆合金耐磨层,并对导轨激光熔覆过程温度场进行了有限元分析.结果表明,光纤激光熔覆修复技术可显著提高导轨表面的硬度、耐磨损性、使用寿命以及机床整体的加工精度.     

超声辅助激光熔覆技术研究现状

激光熔覆技术是集光学、机械学、冶金学、计算机学等为一体的新兴材料表面改性与零件加工技术,广泛应用于复杂零件的修复和直接制造,应用前景广阔。由于激光熔覆技术快热速冷的特点,易产生变形开裂和气孔夹杂等问题,而采用超声辅助激光熔覆技术可显著改善熔覆质量,因此超声辅助激光熔覆成为国内外研究的热点。本文综述国内外学者对于超声辅助激光熔覆作用机理的研究进展,在简要介绍超声辅助激光熔覆技术工作原理和技术特点的基础上,阐述了超声振动引起的空化效应、声流效应、机械效应等非线性效应对均化激光熔覆层材料、细化晶粒、抑制裂纹和改善熔覆层性能的作用机制,讨论超声最优施振方式,并对其发展和应用进行展望。     

激光熔覆修复挤压模具技术研究

研究了一种激光熔覆修复挤压模具技术,其特点是采用激光熔覆的方法和专用铁基碳化钨合金粉末对模具的破损部位进行修复。应用本技术对破损的H13钢铝型材挤压模具进行了激光熔覆修复,得到了表面较平整与光滑、无气孔与裂纹的金属陶瓷层,大大提高了H13钢铝型材挤压模具的硬度。