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。     

温度场分布对Ni60A熔覆层组织的影响

由于激光熔覆过程的工艺复杂性和材料结晶的多样性对熔覆层性能影响较大,为研究熔覆层的微观组织,从不同工艺参数出发,通过Abaqus仿真得到不同工艺参数下的温度场分布情况,然后计算出熔覆层不同深度的温度梯度、凝固速度和凝固方向,讨论了柱状晶开始转化等轴晶G/R图内的CET曲线位置及其与仿真温度场特征曲线的关系,分析了熔池凝固时定向流动对枝晶生长中断的影响。对比实验结果,较大线能量可以提高熔覆层中柱状树枝晶的比例,使组织结构紧密均匀,减少熔覆层内因硬质相分布不均导致的缺陷生成量。同时也要控制工艺参数防止其生长到熔覆层顶部。工艺参数也会影响稀释率,较大的稀释率会改变金相成分,提高熔覆层与基体性能的一致性,从而提高熔覆层断裂强度。     

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。     

激光熔覆与激光-感应复合熔覆WC-Ni60A涂层的结构与性能特征

对单纯激光熔覆与激光-感应复合熔覆Ni60A+35%WC涂层的几何外形、稀释率、WC颗粒分布、显微组织与抗干滑动磨损性能进行对比分析。结果表明,单纯激光熔覆的最大激光扫描速度与最大送粉量仅为600 mm.min–1与25 g.min–1,当激光-感应复合熔覆采用相同的工艺参数时,复合熔覆层的宽度、热影响区、稀释率均大于单纯激光熔覆层,厚度却小于单纯激光熔覆层,WC颗粒与析出的碳化物不均匀地分布于复合熔覆层内,复合熔覆层的抗干滑动磨损性能比单纯激光熔覆层的差。但是,激光-感应复合熔覆的最大激光扫描速度可以提高到2 200 mm.min–1,最大送粉量可以提高到75.6 g.min–1,加工效率是单纯激光熔覆的3倍多,复合熔覆层内WC颗粒分布均匀,经检测无裂纹且稀释率仅为5.2%,抗干滑动磨损性能约是单纯激光熔覆层的1.42倍。     

齿面激光熔覆技术研究

研究齿轮齿面激光熔覆粉末合金的工艺、显微硬度分布、熔覆层及过渡层等的金相组织及性能。结果表明,采用合适的合金粉末及激光熔覆工艺能够获得与基体呈冶金结合、无裂纹的熔覆层,显微硬度明显高于基体,且在熔覆的同时轮齿反面得到了淬硬。经齿轮试验机对比试验,齿轮齿面经激光熔覆后承受接触应力性能明显高于调质齿轮,可与高频表面淬火、渗氮处理的齿轮相媲美。     

新型激光熔覆冷却装置设计

在激光熔覆过程中,温度是影响熔覆层质量及熔覆效率的主要因素。现有的温度控制方法主要通过调整工艺参数、物理冷却熔覆头喷嘴等方式实现,普遍存在熔覆效率低和温度控制效果差等问题。本文提出了通过冷却装置实现对基板或工件进行物理冷却的温度控制新方法,该装置可有效控制熔覆温度,提高激光熔覆质量及效率。     

单体液压支柱研究的现状与进展

从制造和使用方面综述了单体液压支柱研究的历史、现状及发展趋势，介绍了单体液压支柱的类型，概述了单体液压支柱作介质、性能试验设备、密封元件、表面防腐、维修、制造技术等方面的进展情况。     

AlSi7Mg铝合金表面激光熔覆WC增强镍基合金熔覆层的组织与性能

在AlSi7Mg铝合金表面制备单道和多道WC增强镍基合金激光熔覆层,研究了熔覆层的显微组织、物相组成、稀释率和显微硬度.结果表明:当激光扫描速度由3.3 mm·s-1增至6.0 mm·s-1时,单道激光熔覆层中的气孔和裂纹变少;在扫描速度4.6 mm·s-1、光斑直径1.0 mm、搭接率20％条件下,多道熔覆层中WC颗...     

激光熔覆裂纹产生机理及控制方法分析

激光熔覆是利用激光辐射使熔覆材料和基体表面同时熔化并快速凝固、从而显著改善基体材料物理性能的一种新的工艺方法。熔覆工艺的选择不当会使熔覆层产生裂纹,降低熔覆制件抗疲劳的能力。本文研究了高能激光束和材料的作用特点以及熔覆层的应力类型,分析了熔覆层裂纹的形成机理,建立了热应力的计算模型,从熔覆材料和基体材料的选择、数值模拟技术预测以及利用熔覆层应力的作用特点改进熔覆工艺三个方面阐述了裂纹的影响因素和控制方法。     

激光熔覆温度场的研究现状

介绍了国内外激光熔覆温度场的计算研究现状,分析了各种计算模型,找出了模型的不足之处,为今后正确模型的提出提供了一定的理论参考。     

激光熔覆合金粉末试验研究

将Ｎｉ－ＷＣ、Ｎｉ基、Ｆｅ基３种合金粉末的不同配方采用激光熔覆于母材上进行耐磨试验研究，对激光熔覆与未熔覆试样进行了对比试验，并给出了适合实际工程应用的较为合理的合金粉末配方。     

单体液压支柱密封的研究

对我国煤矿高档普采工作面中单体液压支柱存在的问题进行了分析,设计了一种新型同轴复合密封装置,并介绍了该装置的设计思想、结构特点。采用同轴复合密封装置实现了在高压动态、低压静态下支护的可靠密封,降低产品生产成本,使产品维护更为方便。     

水液压集成阀块机器人激光熔覆仿真系统设计

为了解决水液压系统中元器件因采用传统减材方式生产而带来的体积大、质量重、集成化程度低及压力损失严重等问题,提出采用虚拟仿真系统对其进行增材制造成型研究。该机器人激光熔覆仿真系统以Robotstudio为依托,采用六轴机器人为平台,配备变位机与可定位工作台,可实现各类复杂零部件的虚拟仿真;通过虚拟控制器系统的设计与程序调试,可实现在仿真系统中对激光熔覆宽高比、熔覆速度等工艺参数的调试;通过对垂直相交孔道模型的仿真与实际加工,验证了该虚拟仿真系统的可靠性与真实性。另外,该虚拟仿真系统可实现多对象选择及多任务运行、工艺规划与模拟、程序调试与仿真等全过程功能。     

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.     

激光熔覆合金表面耐磨性试验研究

使用CO2激光器对45#钢表面进行Co基和Ni基合金熔覆处理。利用销盘式摩擦试验机对激光熔覆表面进行摩擦磨损试验,研究干摩擦和润滑条件下磨损机理。Ni合金熔覆层比Co基耐磨性要好。润滑条件下,两种合金的耐磨性比干摩擦都得到很大提高。     

激光熔覆层的熔覆参量与磨损性能的试验分析

探讨了激光熔覆参量、熔覆合金粉末配方及涂层处理工艺对试样的接触疲劳寿命的影响，得到了一些可供使用、参考的资料与数据。     

9SiCr表面激光熔覆合金/20MnSiV磨损性能研究

采用Ni合金和Co合金对9SiCr工具钢表面进行激光熔覆，并将熔覆层与20MnSiV配副在干摩擦和油润滑条件下进行磨损试验。采用扫描电子显微镜对磨损表面形貌进行分析，发现油润滑条件下二者的耐磨性有很大提高，其磨损形式主要是磨粒磨损。Ni合金熔覆层与20MnSiV配副时磨损相对较小。     

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。     

基于激光熔覆的绿色再制造技术研究

为了实现轴类零件的修复,搭建基于激光熔覆技术的绿色再制造系统,该系统由功率为6 kW的CO2激光器、四轴工作台、送粉机构、数控系统等硬件设备和激光绿色再制造系统驱动软件组成.以轴类为典型零件、Ni60A合金粉末为熔覆材料,对激光绿色再制造工艺技术进行研究.通过研究分析激光功率、熔覆速度、送粉量、熔覆间距等主要参数对熔覆层高度、宽度和熔覆层质量等的影响情况,获得了轴类零件激光修复的最佳工艺参数组合,实现基于激光熔覆的绿色再制造技术在生产实践中的应用.