激光熔覆巴基管／球墨铸铁的研究

本文以巴基管为涂层，采用激光熔覆并辅以后续热处理的方法，对珠光体球墨铸铁进行改性处理，所得样品的表面硬度达ＨＲＣ６５。观察电镜（ＳＥＭ）观察表明，样品的组织主要为马氏体及网状碳化物，同时，产生了具有规则几何形状的晶体，它的形成与马氏体的转变有关。     

激光熔覆修复合金球墨铸铁风冷辊的研究

采用自制的专用铁基合金粉末,对合金球墨铸铁风冷辊进行了激光熔覆修复.利用光学显微镜、X-射线衍射仪与数字显微硬度计对激光熔覆修复层的组织结构及硬度进行了研究.结果表明,激光熔覆修复层呈树枝状晶生长,与风冷辊形成了良好的冶金结合,表面较平整、无气孔与裂纹,主要由过饱和马氏体与金属间化合物Fe35B组成,平均显微硬度达753 HV0.2,相对于风冷辊提高了约43.7％.     

球墨铸铁表面激光熔覆Fe-Cr-Si-B涂层

在球墨铸铁QT600-3表面激光熔覆铁基合金涂层,分析测试了激光熔覆层的微观组织、显微硬度以及界面处Fe、Cr元素的分布情况。结果表明:激光熔覆区为胞状晶和树枝晶结构,组织均匀致密,Fe、Cr等元素在熔覆层与母材间发生了相互扩散,形成良好的冶金结合,并有硬质点的弥散分布,使得涂层硬度大幅度提高,大约为基体硬度的2.6倍。     

QT800-2球墨铸铁表面激光熔覆工艺参数多目标优化

目的 为了解决球墨铸铁表面激光熔覆铁基合金过程中熔覆层塌陷、厚度不均等问题,确定旁轴送粉激光熔覆最优工艺参数组,并对参数寻优方法进行对比分析.方法 选取工艺参数(激光功率、扫描速度、送粉速度)为优化变量和熔覆层表面质量(表面粗糙度、硬度)为优化指标,通过设计L9(34)正交试验进行极差分析,得到优化后的参数组合;通过神...     

多道激光熔覆温度场的有限元数值模拟

分析了激光熔覆过程中温度场的主要影响因素,在主要考虑边界条件和热源数据的基础上,建立了送粉式激光熔覆多道搭接情况下温度场的有限元计算模型,并对板材上搭接三道熔覆层的熔覆温度场进行了三维数值模拟,得到了每道熔覆层上中心点的温度变化规律.结果表明,在激光熔覆过程中每道熔覆层中心点上的温度随时间延长呈锯齿状变化,且每个中心点所能达到的最高温度并不相同.此外,搭接情况下,熔覆层中心点每次升温前的最低温度是随着熔覆顺序的进行而逐渐升高的,且升高趋势类似于抛物线.此计算结果合理,为研究应力场和应变场的变化规律打下基础.     

激光熔覆工艺热-弹-塑-流多场耦合数值模拟与试验

熔覆过程存在极其复杂的传热及热-弹-塑-流多场耦合变化,将影响对流、传热、传质、凝固和相变,而熔覆中的急冷急热会产生复杂的残余应力与变形,产生熔覆裂纹,影响熔覆层质量。揭示熔覆过程中多场耦合演变机理是控制和避免产生熔覆裂纹的关键。文中以CALPHAD法计算温变物性参数,建立了碟片激光器激光熔覆过程多场耦合模型,综合考虑了光束与粉末间的相互作用,熔池表面张力、浮力对液态金属流动的影响,熔覆带的瞬时变化,计算得出了熔覆过程温度场、速度场、应力场的瞬时变化规律。运用Zeiss-∑IGMA HD扫描电镜进行金相实验,验证了所建模型的准确性。计算表明：形成近似2 mm×1.5 mm×1 mm椭球体熔池,最高温度在光斑中心偏后位置;700 ms后,等效热应力稳定在548 MPa左右,熔池底部热应力最大。该研究为减小和消除残余应力提供了有效途径与方法。     

激光熔覆溶池二维准稳态流场及温度场的数值模拟

本文建立了二维准稳态激光熔覆熔池流场及温度场的数值模型,除考虑对流换热外,模型还考虑了局部大变形自由表面,在贴体正交曲线坐标系下采用了非正交错网格ＳＩＭＰＬＥ算法离散求解动量方程,计算出了激光熔覆熔池自由表面形状和温度场,速度场及局部特征凝固参数,数值结果表明,表面张力温度系数αγ／αＴ和扫描速率ｕ０对熔池自由表面形状及熔池内温度分布,速度分布有重要影响,同时进行激光熔覆的工艺实验,实测枝晶二次臂     

激光熔覆温度场的数值模拟研究进展

介绍了激光熔覆温度场的数值模拟现状,结合影响模型建立的几个主要因素,综合分析了现有模型的优点及不足,指出了进一步发展该领域所需完善的几个问题。     

激光熔覆与氩弧焊熔覆、焊条电弧焊熔覆的比较

比较了激光熔覆、氩弧焊熔覆和焊条电弧焊熔覆在试样热变形量、熔覆层几何特征、熔覆效率和设备投资方面的差异.结果表明:这三种工艺各有优缺点,从而有不同的应用领域.本文还指出了导致上述差异的重要原因.     

球墨铸铁QT600-3激光淬火工艺研究

研究了矩形(5 mm×4 mm)激光束工艺参数(功率密度W和扫描速度v)对QT600 3材料激光淬火淬硬层深度及淬硬层硬度分布的影响。结果表明,在 W=4.5~5.5 kW/cm2、v=4~5 mm/s时,其淬硬层内硬度分布基本均匀,平均硬度值达920 HV,达到基体硬度的2.3倍左右;硬化层深度达0.5 mm左右。     

扫描速度对球墨铸铁激光熔覆层组织的影响

目的揭示不同扫描速度下激光熔覆Fe基覆层显微结构的变化规律,以寻求高效的组织控制手段。方法使用半导体激光器,在相同送粉量和激光功率条件下,采用不同扫描速度,在球墨铸铁表面制备激光熔覆层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜和能谱仪、X射线衍射仪表征覆层微观组织和相组成,采用洛氏硬度计对覆层硬度进行测定。结果扫描速度为7 mm/s时,稀释率为16%,覆层组织主要是马氏体和少量残余奥氏体,晶粒细小,无裂纹,洛氏硬度为55.5HRC;扫描速度为5 mm/s时,稀释率为30%,覆层中的晶粒形态变粗大,且得到更多的柱状晶和等轴晶,残余奥氏体含量大幅增多,马氏体含量明显下降,结晶裂纹倾向大,洛氏硬度为21.7HRC。结论扫描速度在球墨铸铁的覆层制备中发挥了重要作用,对覆层凝固过程、晶粒生长、相组成、裂纹敏感性、硬度有很大影响。通过适当调整扫描速度可以改变马氏体和残余奥氏体的量,获得无裂纹且硬度合适的覆层,实现覆层组织和力学性能的有效控制。     

铸态QT600-10的生产工艺

介绍了汽车铸件的结构以及技术要求,根据技术要求将球化处理后的化学成分控制在:w(C)3.6%~3.8%,w(Si)2.6%~2.9%,w(Mn)0.25%~0.45,w(P)≤0.030%,w(S)≤0.015%,w(Mg残)0.03%~0.04%,w(RE残)0.01%~0.02%,采用5 t中频炉熔炼,原铁液出炉温度控制在1 480~1 520℃,采用冲入法进行球化处理,选用低RE的FeSiMg6RE2球化剂,粒度为10~25mm,加入量为每包铁液量的1.1%;采用粒度为3~8 mm的CaBa复合孕育剂进行一次孕育,浇注时使用粒度为0.3~1 mm的高CaBa复合孕育剂进行二次随流孕育。最终生产铸件的球化等级控制在2~3级,石墨球大小6级,抗拉强度不低于600MPa,伸长率不低于10%,且珠光体体积分数及力学性能波动均在10%以内。     

QT600脉冲激光表面重熔的正交设计试验与分析

本文报道了用千瓦级NdYAG脉冲激光器在球铁QY600表面重熔的工艺参数探索中采用正交实验设计的方法,可以迅速有效地获得最佳激光加工工艺参数,为激光加工技术在工业生产中的应用提供了一个有效的方法.     

球墨铸铁的激光相变硬化

利用TJ—HL-T5000激光器,对QT600-3球墨铸铁进行激光相变硬化研究,测量了淬硬层深度和硬度分布,并对其金相组织进行了观察和分析。结果表明,QT600—3球墨铸铁激光淬硬层组织的表层结构致密,硬度可达920HV,淬硬深度约为0．5mm,从表面沿深度方向出现包围石墨球的马氏体壳组织,对提高耐磨性有利。     

铸铁表面激光熔敷FeCrNiSiB自熔合金

通过激光熔敷ＦｅＣｒＮｉＳｉＢ自熔合金，在普通灰铸铁表面获得抗磨损耐腐蚀的硬化层，实现了表面强化与韧化的良好结合。研究了合金成分及激光工艺参数对其组织和性能的影响，结果表明，与基体相比，其耐磨性提高４￣５倍。     

QT600-3缸体宽带激光淬火工艺研究

研究了宽带激光束对球墨铸铁QT600-3缸体淬火后硬度、金相组织、变形量和耐磨性的影响。结果表明，QT600-3材料缸体采用CO2激光器宽带扫描淬火，工艺参数取值为激光功率密度W=5kw／Cm^2，激光扫描速度v=5mm／s时，能实现缸体变形小，更耐磨的结果。     

铸态QT600-10球墨铸铁的研制

为使球铁活塞的铸态性能达到QT600-10要求,采用如下技术措施：（1）冲天炉电炉双联熔炼,采用吹氮气搅拌脱硫,确保原铁液w（S原）≤0.020%;2）采用覆砂铁型铸造,并适当控制w（Mg）和w（RE）含量,以获得较高的球化率;3）采用含铜球化剂,并强化孕育,以获得恰当的珠光体和铁素体比例。     

铁素体基球墨铸铁激光表面重熔后的组织与性能

通过调整激光重熔工艺参数对球墨铸铁进行表面重熔处理 ,获得了白口铸铁层 ,对熔化层的显微组织、力学性能、熔化层 基体界面特性与工艺参数的关系进行了仔细研究 ,结果表明 :快速加热熔化、快速冷却凝固和部分碳被烧损 ,使熔化表面凝固后获得白口铸铁层 ,构成了球墨铸铁与白口铸铁的复合材料 ;激光重熔处理后的白口铸铁层显微组织很细 ,具有高的强度和硬度 ,随着激光束扫描速度的增大 ,显微组织变细 ,硬度增高 ;熔化层的横截面积与激光束扫描速度之间在一定条件下接近双曲线关系。