激光重熔对电弧喷涂含非晶相铁基涂层性能的影响

目的提高电弧喷涂含非晶相Fe基涂层的抗冲蚀及耐腐蚀性能。方法采用YAG脉冲激光器对电弧喷涂含非晶相Fe基涂层进行激光重熔处理。通过X-ray、SEM、冲蚀磨损和电化学等检测手段,研究该涂层重熔后的组织结构、冲蚀磨损性能和耐腐蚀性能。结果电弧喷涂含非晶相Fe基涂层经激光重熔后发生了晶化,并随着功率的增加,非晶含量降低,硬度也降低。重熔后,涂层与基体的结合方式由之前的机械咬合转变为冶金结合,涂层的致密度明显提高,组织缺陷减少。与喷涂层相比,0.3k W激光重熔涂层的抗冲蚀性能在30°攻角下可提高3倍,在90°攻角下可提高将近6倍。重熔层的冲蚀磨损机制在低冲角时以显微切削为主,高冲角时则以挤压破碎为主。随着激光功率的增加,重熔涂层的抗冲蚀性能降低。同时,在3.5%NaCl溶液中,重熔层的耐蚀性能随重熔激光功率的提高而提高,并且重熔层的腐蚀电流密度比喷涂层明显降低。结论激光重熔不但改善了电弧喷涂含非晶相Fe基涂层与基体间的结合状态,同时也增强了涂层的耐蚀和耐磨性能,是一种有效提升涂层性能的后处理工艺。     

激光重熔WC—Co涂层冲蚀性能

采用超音速火焰喷涂技术在低碳钢表面喷涂一层WC-12Co涂层,然后对其进行激光重熔处理,考察熔覆后涂层、低碳钢以及喷涂层的冲蚀磨损性能.结果表明:冲蚀角60°时熔覆层的质量损失率最大,与低碳钢和喷涂层比较,冲蚀开始阶段,熔覆层的质量损失率较低,随着冲蚀次数的增加,氧化层被冲蚀,熔覆层质量损失率升高.金相观察看出,熔覆层的致密度要优于喷涂层;硬度测试显示熔覆层硬度稍低于喷涂层.由此可推出,激光熔覆改变了涂层的组织结构,对于涂层冲蚀性能有一定影响.     

激光与氩弧重熔热喷涂涂层的表面性能

采用电弧喷涂方法制备了合金涂层,然后使用氩弧和激光重熔技术分别获得了具有冶金结合的耐磨涂层。对涂层进行了硬度试验、高温冲蚀磨损试验和显微组织试验,并进行了分析和比较。结果表明,熔覆层表面硬度高达1200HV,是20G钢的6～7倍,组织均匀,与基体之间冶金结合,耐高温冲蚀性能为20G钢的2.5～4倍。对两种熔覆技术进行了比较。     

不同参数下激光重熔Cr_3C_2-NiCr涂层冲蚀磨损性能研究

采用超音速火焰喷涂技术在低碳钢表而喷涂Cr_3C_2-NiCr涂层,然后在不同工艺参数下对其进行激光重熔处理.考察不同重熔参数下涂层的冲蚀性能.并与喷涂层对比.结果表明:在激光功率3.0 kW,扫描速率50mm/s的工艺参数下激光重熔.涂层的冲蚀失重最小.所形成的涂层表面均匀性较好;重熔层的致密度要优于喷涂层,重熔后涂层由机械结合转变为冶金结合;南于表面氧化层的存在和内部冶金结合的形成,重熔层硬度较喷涂层高.     

汽车发动机用AZ91D合金的表面改性设计与性能研究

对汽车发动机用AZ91D合金进行等离子喷涂和激光重熔改性处理,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、显微硬度计、电化学工作站研究了AZ91D合金基材和涂层的显微形貌、物相组成、摩擦磨损和耐腐蚀性能。结果表明,等离子喷涂涂层和激光重熔层的显微硬度相较于AZ91D合金基材有明显提高,提高幅度约为10倍和13倍,而过渡层的显微硬度介于基材和涂层之间;相同载荷下等离子涂层的摩擦系数要高于激光重熔层,AZ91D合金基材的磨损机制主要为粘着磨损和磨粒磨损,等离子喷涂涂层和激光重熔层的磨损机制为轻微磨粒磨损;等离子喷涂涂层和激光重熔涂层的耐腐蚀性能都要远优于AZ91D合金基材,由于具有致密均匀的涂层结构,激光重熔层具有最小的腐蚀倾向和腐蚀速率,耐腐蚀性能最好。     

镍稀土对FeCrMoCBSi系非晶合金涂层性能的影响

设计了制备FeCrMoCBSi系非晶合金涂层用的粉芯线材L1和添加镍稀土的对比配方L2,用电弧喷涂技术制备了两种非晶合金涂层.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)、显微硬度仪测试了涂层的组织结构与性能,采用冲蚀磨损测试设备测试了两种涂层在30 °和90 °冲蚀角下的耐冲蚀磨损性能,并用SEM观察了涂层冲蚀后的表面形貌.结果表明,添加镍稀土的L2涂层与L1相比,非晶相含量升高了5.7 %,组织结构更加致密,截面平均显微硬度提高了149.6 HV0.1,晶化转变温度Tx增加了7 K,涂层在相同测试条件下的耐冲蚀性能也有所提高.     

电弧喷熔技术

将电弧喷涂层进行电弧重熔可以消除孔隙等固有缺陷,减少氧化物等杂质含量,获得与基体为冶金结合且成形良好的表面层。顺次采用自制铁基药芯喷涂丝电弧喷涂和氩弧重熔方法获得电弧喷熔表面层,试验了电弧电流对重熔层组织和性能的影响。电弧喷熔层主要由马氏体基体和硼碳化合物组成,硬度和耐磨性较喷涂层有明显提高。     

汽车发动机用AZ91合金表面喷涂与性能研究

采用等离子喷涂和激光重熔法在汽车发动机用AZ91合金表面制备了不同涂层,对比研究了涂层表面和横截面形貌、物相组成、显微硬度和电化学性能。结果表明,等离子喷涂层物相为:γ-Ni、FeNi_3、Ni_3B、WC、W_2C和Cr_7B_3,激光重熔层物相为γ-Ni、CrB、Ni_4B_3、WC、Cr_(23_B6和Cr_2B_3;显微硬度由高到低依次为:激光重熔层等离子喷涂层Ni/Al过渡层AZ91合金基材;等离子喷涂层和激光重熔层的耐腐蚀性能均高于AZ91合金基材,且激光重熔层的耐腐蚀性高于等离子喷涂层。     

激光熔覆修复单螺杆挤压机螺杆的试验研究

单螺杆挤压机螺杆磨损后，选用Ni60B合金粉末，并经氧乙炔焰喷涂和激光重熔后，熔覆合金层硬度可达到或超过原基体材料的硬度，涂层与基体之间形成冶金结合，可满足零件性能要求。     

40Cr激光熔敷Ni基非晶涂层组织及耐蚀性能研究

依照非晶形成能力的三判据原则及非晶成分团粗线定律法则,选取在常规非晶合金制备过程中呈现较强非晶形成能力的Ni_(42)Zr_(30)Ta_(28)合金粉末,研究其在不同激光功率条件下在40Cr钢表面得到的熔敷涂层的微观组织及力学腐蚀性能。结果表明:激光熔敷涂层由熔敷层、结合区、热影响区组成,物相成分分析为非晶相及ZrO_2、Ta_2O_5金属氧化物、金属间化合物NiZr等。当激光功率为3300 W时,耐腐蚀性能达到最佳,致钝电流和维钝电流也达到最小,分别为0.032439 mA/mm~2和0.002573 mA/mm~2,此功率下熔敷涂层表面硬度最高值达到800 HV。     

激光重熔对等离子喷涂热障涂层冲蚀行为影响

研究了等离子喷涂和激光重熔ZrO<,2>-7%Y<,2>O<,3>热障涂层的微观结构,同时考察了两种涂层的抗冲蚀性能,并探讨了其冲蚀破坏机理.试验发现,等离子喷涂热障陶瓷涂层呈典型的层状堆积特征;经过激光重熔处理后,涂层表面形成了沿热流方向生长的柱状品重熔区;相对于等离子喷涂试样,激光重熔涂层有较好的抗冲蚀性能;不管等...     

激光熔覆修复单螺杆挤压机螺杆的试验研究

单螺杆挤压机螺杆磨损后，选用Ｎｉ６０Ｂ合金粉末，并经氧乙炔焰喷涂和激光重熔后，熔覆合金层硬度可达到超过原基体材料的硬度，涂层与基体之间形成冶金结合，可满足零件性能要求。     

激光重熔对Al2O3-40% TiO2等离子喷涂层耐冲蚀性能的影响

利用等离子喷涂方法制备Al₂O₃-40% TiO₂涂层,对涂层进行激光重熔处理.分别对等离子喷涂层和激光重熔涂层进行耐冲蚀磨损性能试验,研究了激光重熔对Al₂O₃-40% TiO₂等离子喷涂层耐冲蚀性能的影响.结果表明,激光重熔消除了Al₂O₃-40% TiO₂等离子喷涂层的层状结构,使得等离子喷涂层中γ-Al₂O₃转变为α-Al₂O₃,形成了α-Al₂O₃+TiAl₂O₅稳定结构.激光重熔后的涂层组织致密均匀、硬度高,具有冶金结合特征,使得耐冲蚀性能得到极大提高,其磨损特征为冲蚀粒子冲击作用下产生的裂纹、破碎与块状剥落.     

激光重熔处理对高Cr涂层抗高温氧化性的影响及分析

采用Q235钢作为基体材料,采用合适的高速电弧喷涂工艺参数在基体表面制备FeCrNiAlBSi涂层。之后对FeCrNiAlBSi涂层在一定参数下进行激光重熔处理,对比FeCrNiAlBSi涂层及其激光重熔层的金相组织、组织性能和抗高温氧化性能。结果表明,在喷涂电压32~34V,电流200~220A的条件下制备FeCrNiAlBSi涂层,截面组织呈层状结构,主要由Fe-Cr金属结晶相、金属氧化物及少量孔隙组成,显微硬度和结合强度均值分别为558.4HV0.1、17.2 MPa。在功率280 W、离焦量-0.5mm,扫描速度180mm/min、搭接率70%的参数下进行激光重熔,重熔后涂层主要由Ni-Cr-Fe、Fe-Cr组成。孔隙大量消除,层状组织消失,涂层与基体之间以及叠层之间由机械结合转变为冶金结合。重熔后在600℃×48h实验条件下,FeCrNiAlBSi涂层的氧化增重约为基体的1/3,激光重熔层的氧化增重仅为基体的1/6。     

激光重熔双模态Al2O3-TiO2复合涂层的组织与性能

采用普通Metco 130粉末及纳米结构Al2O3-13％ TiO2粉末通过等离子喷涂和激光重熔复合技术分别在Ti-6Al-4V合金表面制备了激光重熔涂层.采用扫描电镜(SEM)和维氏硬度计等手段观察和研究了激光重熔前后涂层的微观组织和硬度.结果表明,激光重熔后,消除了等离子喷涂涂层的层状结构,获得了致密的重熔涂层,且纳米结构重熔涂层传承了喷涂态涂层的双模态组织特征.随着扫描速度的降低,涂层表面的致密度提高.纳米结构重熔涂层的硬度为1150 HV0.3至1750 HV 0.3,比重熔之前的喷涂态涂层约提高了60％.     

等离子喷涂制备铁基非晶涂层及其耐磨性

采用等离子喷涂的方法制备铁基非晶涂层,并对不同喷涂功率制备涂层的组织和耐磨性进行了分析。结果表明,3种功率制备涂层表面致密、孔隙率低,且具有较高的热稳定性、硬度和耐磨性。当喷涂功率为30 k W时,涂层非晶程度高;喷涂功率为35和40 k W时,涂层中有Fe2B和Mo6Co6C晶相出现,随喷涂功率增加,涂层硬度和摩擦因数升高,35 k W制备涂层的耐磨性最好。     

水煤浆喷嘴温度场和应力场分析及涂层材料应用

为提高新型水煤浆喷嘴的抗冲蚀性能,采用有限元分析法,对新型水煤浆喷嘴稳定工作时的温度和应力场进行了分析计算;并对超音速喷涂制备的涂层与等离子喷涂涂层、激光熔覆制备涂层与喷嘴材料哈氏合金的冲蚀性能进行试验研究.结果表明喷嘴稳定工作时,出口端部的温度较高、温度梯度较大,水煤浆通道温度在300～500℃.热应力最大值发生在冷却水套管的外壁圆角处,同时喷嘴出口端部应力较大.在不同的冲蚀速度下,3种涂层的抗冲蚀能力均优于哈氏合金,且超音速喷涂制备涂层的抗冲蚀能力最优.     

激光重熔对冷喷涂镍铝青铜涂层组织性能的影响

采用冷喷涂技术在镍铝青铜9442合金表面制备了镍铝青铜涂层,并对涂层进行激光重熔处理。使用SEM、OM、EDS、XRD、显微硬度测试仪,多功能表面性能测试仪、电化学工作站、磁致伸缩空泡腐蚀试验机分析了涂层的组织形貌、显微硬度、摩擦学性能、耐腐蚀性能以及抗空泡腐蚀性能。结果表明:激光重熔后涂层变得致密,结合方式转变为冶金结合;涂层平均显微硬度提高到354.4 HV0.2;激光重熔态涂层的自腐蚀电位Ecorr比基体提高了9.2%,比冷喷涂态涂层提高了18.2%,耐腐蚀性能优于基体和冷喷涂态涂层;激光重熔态涂层摩擦系数0.141,低于基体和冷喷涂态涂层,减磨性能提高;经过12 h空泡腐蚀后,激光重熔态涂层比铸态镍铝青铜基体的质量损失减少了约46.0%。     

激光熔覆修复Z形导杆的研究

进口的Cr12MoV高碳高合金钢Z形导杆磨损后,选用Ni60A合金粉末,经氧乙炔焰喷涂和激光重熔处理后,熔覆合金层硬度可达到或超过原基体材料的硬度,而且合金层结构致密、晶粒细小,涂层与基体之间形成冶金结合,可满足零件性能要求。     

面向铝基发动机气门座圈的激光熔覆铜基合金工艺及性能研究

目的 为了提升发动机气门座圈耐磨耐冲蚀性能,延长发动机寿命。方法 针对铝基发动机气门座圈,采用激光熔覆制备铜基合金覆层,对激光熔覆工艺与熔覆层性能之间的关系进行研究。以稀释率、覆层接触角为衡量标准优化参数,研究激光扫描速度、送粉率、激光重熔参数与熔覆层组织形貌的关系。结果 熔覆层的表层组织随扫描速度的增加而细化,同时,熔覆层的稀释率和覆层接触角均增大,而熔覆层的稀释率和覆层接触角随送粉率的增加呈下降趋势。通过改变激光重熔参数,可改变强化相在熔覆层中的分布情况,从而改变熔覆层硬度。通过对剪切断面进行分析,结果表明,结合界面的剪切强度随着扫描速度的增加先增加后降低,在扫描速度为8 mm/s时,剪切强度最大,为142.31 MPa。在最优参数下,熔覆层的平均硬度为392HV0.05,相当于ZL104铝合金基体硬度(约85HV0.05)的4.6倍。结论 熔覆层冲蚀磨损和销盘磨损试验表明,铜基涂层具有最低的摩擦因数和最低的冲蚀质量损失,印证了铜基覆层可以提升发动机气门原材料的耐磨耐冲蚀性能,并在一定程度上提升发动机缸体寿命,为实际应用提供一定的指导。