钛合金表面激光熔覆TiC复合涂层显微组织的研究

采用HL-5000型横流CO2激光加工机,在TC4钛合金表面制备了表面较平整、较细密、基本消除了裂纹与孔隙并与基体呈冶金结合的TiC复合涂层。通过SEM、EDAX、XRD、HXD分析了熔覆层的显微组织、成分、物相．测试了激光熔覆层的显微硬度。结果表明,激光熔覆制备的TiC复合涂层与基体呈冶金结合,涂层中有大量小块状、针状TiC颗粒和TiC树枝晶。激光熔覆层由TiC、γ—Ni、TiB2、CrB、Ni3B等相组成。熔覆层的显微硬度平均值约为950HV0.1。     

TC4钛合金单道激光熔覆的工艺研究

为了得到TC4(Ti-6Al-4V)钛合金单道激光熔覆的最佳工艺参数组合,在TC4钛合金表面熔覆Ni60A粉末。采用IPG光纤激光器和同轴送粉系统进行激光熔覆实验,找出激光功率、送粉电压和扫描速度对熔覆层外观几何尺寸的影响规律以及对表面硬度、显微硬度和微观组织质量的影响,通过相互分析对比,找到一组最佳的工艺参数组合。当激光功率500W、送粉电压12V、扫描速度2mm/s时,得到的单道熔覆层外观形貌平整,表面硬度和显微硬度最高,并实现了良好的冶金结合。     

聚晶金刚石的Nd:YAG激光切割与电火花线切割损伤分析

采用近红外Nd:YAG激光切割方法与电火花线切割方法进行了聚晶金刚石(polycrystalline diamond compacts,PDC)切割加工实验,并分别利用细砂纸打磨、金刚石微粉抛光以及王水腐蚀等表面处理方法对试件进行了表面处理,通过扫描电镜显微观察与拉曼光谱分析等方法对试件进行了显微观察与分析。经分析发现:尽管近红外Nd:YAG激光切割速度较快,然而因脉宽较大导致热损伤大,加工表面存在明显的残留层,而且金刚石与硬质合金层界面存在明显的裂纹;电火花线切割表面质量好于激光切割加工,但金刚石界面处存在材料过量去除现象,而且切割速度比近红外激光切割加工小得多。为获得较好的PDC切割质量与切割效率,需采用脉宽更短的Nd:YAG激光或紫外激光。     

喷砂嘴内表面真空高频感应熔覆制备耐磨涂层及其性能

采用真空高频感应熔覆技术在45钢喷砂嘴内表面熔覆制备添加20%(质量分数)WC的Ni60A合金涂层,并分别采用车床和电火花成型机床进行扩孔,分析了涂层和基体的显微组织和硬度分布,并研究了该涂层的摩擦磨损性能。结果表明:涂层具有良好的熔覆质量,平整无裂纹,存在少量孔洞,涂层与基体间为冶金结合;与车床扩孔后的相比,经过电火花成型机床扩孔后涂层外层组织的孔隙率下降,组织更加细化;涂层的硬度远高于基体的,电火花成型机床扩孔涂层外层的硬度高于车床扩孔的;经过150min冲蚀磨损试验后,涂层喷砂嘴的磨损量是未涂层喷砂嘴的11%,涂层喷砂嘴和未涂层喷砂嘴的摩擦因数分别为0.16和0.22,涂层喷砂嘴的耐磨性能显著提高。     

基于正交试验和BP神经网络的Ti-6Al-4V合金电火花线切割工艺参数优化

针对切削性能差难以加工的Ti-6Al-4V合金进行了电火花线切割加工试验研究,运用正交试验的方法对工艺数据进行极差、方差分析,探究电火花线切割加工的规律和特性。重点分析脉冲宽度、脉冲间隔、功放管数和运丝速度等工艺参数对钛合金加工质量的影响,取得了线切割最优化参数组合。搭建了基于L-M优化算法的BP神经网络的线切割加工工艺网络预测模型,该模型训练速度快、预测精度高,可为Ti-6Al-4V合金的切割提供可靠的加工质量预测,对实际加工的参数选择具有一定的参考作用。     

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。     

铝合金表面添加La_2O_3激光熔覆Ni基WC金属陶瓷涂层研究

添加适量La2O3,采用自配的熔覆材料在ZL108表面激光熔覆制备了Ni基WC金属陶瓷复合涂层,对熔覆层进行了显微组织和能谱分析、显微硬度测量以及室温下的干滑动摩擦磨损试验。结果表明,在铝合金表面激光熔覆处理时添加适量La2O3获得的Ni基WC金属陶瓷增强涂层无裂纹,组织细小,致密,WC颗粒增强相与基体之间结合良好。室温下熔覆层的磨损主要为显微切削和粘着磨损,干摩擦磨损性能优良。     

高硬度多微孔小型零件激光表面精密熔覆钴基合金涂层提高耐冲蚀性能研究

高硬度多微孔小型零件的结构特点为其表面熔覆强化带来了较大难题。采用辅助工艺装置及同轴送粉激光熔覆方法对以阀座为代表的高硬度多微孔小型零件进行激光表面熔覆钴基合金涂层强化处理。采用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计及激光显微镜等分析、测试仪器对激光熔覆层宏观形貌、微观组织及显微硬度进行表征,采用燃油喷射试验台对激光熔覆及未熔覆处理阀座使用寿命进行对比考核测试。结果表明,采用纯铜辅助工艺装置,在保证熔覆层良好成形的同时,避免了高硬度小型零件在激光熔覆过程中烧蚀、高温回火等现象的产生,有效解决了小型零件激光熔覆难题。采用镶嵌碳棒的方法有效地解决了熔覆层堵塞微孔的难题。激光熔覆后的钴基合金涂层主要由γ-Co、CoCx、Cr23C6、W5Si3等相组成,微观组织表现为由枝晶及共晶组成的亚共晶组织。熔覆层与基体之间形成了良好的冶金结合。激光熔覆处理后的阀座表面耐油流冲蚀性能明显增强,使用寿命提高40%。     

激光快速成形TC4-Ni60A梯度功能涂层的试验研究

为了提高TC4合金表面硬度,增加耐磨性,实现熔覆层间材质的渐变过渡,采用CO2激光在TC4合金表面进行了TC4-Ni60A梯度涂层的熔覆强化处理,研究分析了强化层微观组织和硬度的变化。结果表明,采用适当的成形工艺参数,可在钛合金表面制得连续、均匀、无裂纹和气孔的熔覆层,熔覆强化层材质呈现明显的梯度变化;成形层之间形成了起伏交错的锯齿状界面,均形成了良好的冶金结合;熔覆层硬度平稳过渡,梯度渐变特征良好,最外层的显微硬度可达1140 HV,明显地提高了TC4合金的磨损性能。     

7CrSiMnMoV钢电火花线切割电参数优化及变质层研究

通过电火花线切割加工7CrSiMnMoV模具钢,对线切割加工电参数和工件表面的变质层进行了研究。利用正交试验的方法对加工电参数进行了优化,电参数优化后的工件表面质量得到提高。在此基础上观察分析了7CrSiMnMoV模具钢线切割后变质层的微观形貌和显微组织,并利用X射线衍射仪对线切割加工试样表面变质层的物相进行了分析。     

快走丝线切割加工质量的影响因素与解决措施

表面粗糙度是衡量电火花线切割加工性能的重要指标之一.文中从主要影响电火花线切割加工表面粗糙度的机械因素、脉冲参数、进给速度、工作液性能等方面分析原因,并提出提高高速走丝线切割加工工件表面质量的方法.为提高高速走丝切割加工表面质量提供了参考.     

Zr-4合金表面激光熔覆制备复合陶瓷涂层组织和性能研究

为了提高锆合金表面的性能,采用富氮型Ti N粉末作预置涂层原料,在Zr-4合金表面激光原位熔覆制备出了高性能氮化物和氧化物的复合陶瓷涂层。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、显微硬度仪分别分析了涂层宏观形貌、显微组织、物相组成、硬度分布情况。结果表明:激光熔覆涂层表面无气孔裂纹等缺陷,涂层厚度约为600μm,表层主要含Zr O2、Zr N、α-Zr和Ti N等物相,涂层主要由树枝状、球状、针状、枝晶间无定形组织构成,熔覆层硬度最高达1427 HV0.1,是基材的8倍。     

激光熔覆修复叶片的过渡区力学性能试验研究

利用激光熔覆技术在TC4钛合金叶片表面上使用TC4粉末进行增材制造,通过相关试验进行了TC4钛合金激光熔覆区和过渡区的微观组织、拉伸力学性能和冲击韧性研究。试验结果表明:基体和熔覆区达到了良好的冶金结合效果;熔覆区和过渡区之间的力学性能受温度影响非常显著,在横纵方向上略有差异;过渡区的冲击韧性值高于熔覆区,表明过渡区拥有更好的抗冲击性能;熔覆区和过渡区的力学性能达到航空钛合金使用标准,说明将激光熔覆技术应用于TC4叶片修复具有一定的可行性。     

GH4169高温合金电火花线切割加工质量预测研究

针对镍-铬-铁基高温合金GH4169电火花线切割加工质量预测问题,通过正交实验设计并结合方差分析,分析放电电流及脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速对GH4169高温合金电火花线切割加工表面粗糙度和线切割速度的影响规律。在实验数据基础上训练BP神经网络,建立脉冲宽度、放电间隙、管数、加工限速对表面粗糙度和线切割速度影响的预测模型,预测结果表明,将正交实验与BP神经网络融合应用在GH4169高温合金电火花线切割加工中,不仅减少了工艺参数优化选择的盲目性,也提高了加工质量的预测精度和效率。     

快走丝切电火花线割机床割铝装置的设计

快走丝电火花线切割机床切割铝件时出现导电块磨损严重、电极丝与导电块之间有电火花产生、断丝现象频繁等不良现象,严重影响了铝件的表面加工质量和加工效率。首先分析了线切割机床切割铝件时产生上述不良现象的原因;然后通过改变原有的导电块导入脉冲电源负极的方式,采用储丝筒导入脉冲电源负极的方式,并设计了专用的脉冲电源负极导入装置,确保电极丝与电源的可靠接触;最后通过实验验证了设计方案的可靠性和正确性,为铝件的切割加工提供了技术支持。     

合金基体上激光熔覆Ti+Al粉末的显微组织分析

在合金表面进行了Ti Al的激光熔覆试验研究,利用SEM分析手段对Ti Al熔覆层的显微组织进行了分析,阐述了熔覆层强化相的形成机制,显微组织分析表明,Ti-6Al-4V合金表面Ti Al激光熔覆层的显微组织沿层深方向可分为熔覆区、结合区和热影响区3个区域,在3个区域呈现出不同的组织形态,对基体和熔覆层进行的硬度测试表明,由基体向熔覆层的硬度变化呈上升趋势,在结合区和最外层区域有所下降.     

电火花线切割加工工艺参数研究

电火花线切割加工的表面粗糙度是衡量加工质量的重要指标之一.在加工过程中,表面粗糙度会受到放电电流的影响,其中包括放电电流能量、电流脉冲宽度以及电流极性的影响.通过在快走丝线切割加工机床上进行多次加工实验,本文研究分析了放电电流对线切割加工表面粗糙度的影响规律.     

激光熔覆Ni/TiB2复合涂层的组织与性能研究

在45钢表面利用激光熔覆技术制备了Ni／TiB2金属陶瓷复合涂层，利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、显微硬度计等，分析了涂层的显微组织特征、元素的分布以及涂层的机理等，并对试样硬度进行了测定。结果表明，在合理的工艺参数下，超细TiB2的加入，细化了激光熔覆涂层的晶粒，熔覆层显微组织主要由细小的等轴晶组成，TiB2陶瓷颗粒分布在枝晶间，而分解后的Ti均布于枝晶内，通过细晶强化、固溶强化及第二相强化等，大大提高了涂层的硬度。     

电火花线切割加工钛合金表面微槽工艺参数研究

为了研究电火花线切割工艺参数(脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流、极间电压)对TC4钛合金加工的影响规律,本文通过一组四因素四水平正交试验,以切割速度、加工精度作为评价指标,通过极差分析法研究各工艺参数对钛合金加工的影响程度.试验结果表明:脉冲宽度对切割速度的影响是最大的,峰值电流对加工精度的影响是最大的.在脉冲宽度为24μ...     

WC-10%Co激光熔覆涂层的制备及耐磨性能

为了提高WC-Co激光熔覆涂层的性能,采用化学镀法制备了WC-10%Co复合粉体,分别用体视显微镜和扫描电镜对WC-Co激光熔覆涂层的表面和截面形貌进行观察,探讨了激光熔覆工艺参数对涂层显微组织的影响,并进行了磨损性能试验.结果表明:当激光功率在2.O(或2.4)kW,扫描速率为4.1(或8.2)1TI·rain-1,光斑直径为3 mm时,WC-10%CO涂层与基体能形成冶金结合;涂层的耐磨性能得到明显提高.