34CrNiMo汽轮机齿轮的激光淬火修复

采用CO2激光器对34CrNiMo汽轮机齿轮进行了表面淬火修复处理,探讨了加工功率和扫描速率对淬硬层厚度、金相组织和淬硬层硬度的影响。结果表明,当扫描速率为1000mm/min时,随着淬火功率的增大,淬硬层深度增加明显;淬硬层组织明显细化,硬度可以达到HV670。     

激光深熔焊熔透深度的预测模型

基于小孔前壁演化动力学的分析,考虑激光束强度空间分布及等离子体吸收强度等因素,建立了激光深熔焊熔透深度的预测模型.利用该模型对奥氏体不锈钢Yb光纤激光焊在不同焊接速度下的熔透深度值进行了预测,并与试验结果进行了比较.利用该模型还研究了熔透深度与离焦量的关系.结果表明:利用该模型预测得到的熔透深度值与试验结果吻合较好;熔透深度随负离焦量的增大而增大,随正离焦量的增大而减小.     

激光固溶17-4PH的机理与性能研究

采用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度仪和能量色散谱仪(EDS)分别对经激光固溶处理后的17-4PH材料强化层的显微组织、显微硬度及元素含量进行了分析.结果表明:激光固溶时效后,17-4PH材料的表层平均显微硬度比基体提高了约40%,接近420 HV0.2;表层存在高密度的位错马氏体组织,且马氏体组织中含有Cr、Ni及Cu等合金元素;激光固溶层的耐磨损性能及抗气蚀性能都有一定程度的提高.根据阿伦尼乌斯定律以及菲克第二定律分析了激光固溶的机理,证明:Cu在激光作用下可以在短时间内完全溶入奥氏体,完成固溶过程.     

激光扫描速度对Ni/Cr3C2复合涂层的影响

研究了在不同的激光扫描速度下对45#钢表面进行Ni/Cr3C2激光熔覆处理,并对合金层组织、显微硬度和物相进行了分析.结果表明:激光扫描速度对Ni/Cr3C2合金层的组织和显微硬度有很大的影响.     

数控机床主轴表面热处理工艺研究

数控机床在制造业中的应用特别广泛,但是却容易存在主轴磨损、表面烧伤等现象影响机床的正常使用。通过激光热处理技术,可以对主轴表面进行激光的照射,从而使主轴表面形成一层高硬度的淬硬层。随着激光输出功率的逐渐增加,形成的光斑密度也会随之加大,因此淬硬层的深度以及宽度也会相应的扩大。理论与实践表明,采用激光热处理技术对机床的主轴进行加工处理,能够大大提升主轴表面的耐磨性,延长机床的使用寿命。     

凸轮轴工作表面强化处理工艺的研究

介绍了凸轮轴表面强化处理技术,分析了凸轮轴传统表面处理的特点及其存在问题,研究了凸轮轴激光表面热处理工艺及其质量影响因素。激光表面热处理后的凸轮轴表面淬硬层硬度有大幅度的增加,有利于提高凸轮轴表面抗疲劳强度。与现行的凸轮轴表面处理工艺相比,激光热处理工艺稳定、可靠,易于实现自动化,具有广阔的应用前景。     

汽轮机叶片的激光合金化与激光淬火

对调质态2Cr13低碳马氏体不锈钢汽轮机叶片,采用7 kW的CO2横流激光器分别进行激光合金化和激光淬火,考察其显微组织和力学性能.结果显示:激光处理后,在表面硬度方面,激光淬火提高了110%倍左右,激光合金化提高了180%左右;在残余应力分布上,激光淬火增加了表面的残余压应力,激光合金化将使残余压应力转变为残余拉应力.在综合性能上,激光合金化具有更高的优势,在叶片强化上具有更好的发展前景.     

叶片表面司太立合金复层的激光处理

本文简要介绍激光热源处理材料表面的新技术,同时还介绍了在叶片材料上等离子喷镀司太立~#6合金粉末后的激光快速熔凝的实验情况,结果表明:选择合适的工艺参数,可以使结晶组织细化,获得典型的精细枝晶等结构,包复层成份被基体稀释的程度取决于激光功率密度,其硬度也相应爱到影响。     

汽轮机叶片冲蚀区的激光修复与强化

针对汽轮机叶片激光修复及强化后的组织和性能特点,进行了2Cr13叶片冲蚀区激光熔覆修复和合金强化的实验研究,并在实验完成后对叶片进行了取样,分析和测试了其显微组织、硬度、耐磨损以及耐汽蚀等性能.结果表明:激光修复层与基体结合紧密;修复层组织由(Fe,C,Cr)过饱和固溶体枝晶和枝晶间CrC组成,而合金强化层组织为(Fe,C,W,Cr)过饱和固溶体枝晶、网络状(Fe,C,W)共晶以及Fe3C、WC和W2C组成;修复层平均硬度为350 HV0.2,合金强化层平均硬度为800HV0.2;修复层和合金强化层的耐磨损性能比叶片基体分别提高了1倍和3倍以上.修复层和合金强化层的耐气蚀性能比基体分别提高了0.5倍和2倍以上.修复强化后的叶片性能优于新叶片,能较大地提高叶片的使用寿命.     

17-4PH汽轮机叶片激光固溶强化抗汽蚀性能研究

为了提高汽轮机叶片的抗汽蚀性能,采用激光固溶+时效的表面强化工艺对17-4PH沉淀硬化不锈钢进行表面处理。在3.5%NaCl溶液中进行超声波汽蚀试验,评估材料的抗汽蚀性能,揭示汽蚀失效机理。利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、VHX-5000超景深三维显微镜等手段分析汽蚀前后表面形貌和组织演变机理,利用显微硬度仪检测材料的硬度。结果表明:通过激光固溶强化可获得约2mm厚的强化层;激光固溶强化后的17-4PH表面硬度显著提高,强化层的最高硬度为491HV0.2,较基体高出116HV0.2;由于弥散强化相ε-Cu的析出,汽蚀试验40h后17-4PH激光固溶强化试样的累积失重量为基体的60%,表面粗糙度为基体的47%。     

汽轮机末级叶片激光熔覆的研究

以Nb、Ti、Si合金粉末(at%61:21:18)为原料,在汽轮机末级叶片材料Ti-6Al-4V(TC4)合金表面进行激光熔覆,应用OM、XRD、SEM、EDS和EMPA等方法分析了涂层的显微组织,测试了涂层的显微硬度。结果表明:激光熔覆涂层的组织是在共晶连续固溶体(Nb,Ti)ss弥散分布着Nb3Si和Ti5Si3颗粒,涂层的显微硬度在HV960-1000之间,比基体合金提高了近3倍。     

等离子束热处理气缸套研究

1 前言 内燃机气缸套内壁利用等离子束快速扫描硬化处理是近年在国内发展较快的一项技术,由山东矿业学院材料工程研究所与泰安市中天等离子机械公司合作开发研制的“DQW—1型气缸套等离子合金强化机床”,其鉴定结论为“……具有很高的学术、技术水平及实际应用价值,是缸套表面强化技术和等离子工业应用领域的一项重大创新。……所研制的气缸套等离子合金化专用机床……属国际首创,具有显著的经济效益和社会效益,适合大范围推广应用。气缸套等离子合金化技术和专用机床研究成果居国际先进水平”。     

滚压强化对连杆用42CrMo4钢疲劳性能的影响

为了提高42CrMo4钢材料的柴油机连杆的使用寿命和服役质量,采用滚压强化工艺对其进行处理,研究不同滚压参数（滚压应力、进给量、滚压次数和滚压速度）对表面粗糙度和表层显微硬度的影响并对比喷丸试样和滚压试样的高周疲劳性能。试验结果表明：试样表面粗糙度随着滚压次数的增加先降低后升高,随着滚压速度的增加先升高后降低;表面显微硬度随滚压应力、进给量和滚压次数的增加先降低后增加,随滚压速度的增加先增加后降低;经R5滚压处理后,材料的疲劳强度从673.80 MPa升高到752.17 MPa,R5滚压工艺对材料高周疲劳寿命的强化效果明显高于喷丸强化;不同滚压工艺的试样主要断裂机制为延性断裂,由于滚压强化的作用,试样内部的夹杂物和基体界面的二次裂纹萌生成为了主要裂纹起始源。     

双层辉光等离子技术提高TC4合金阻燃性能

叙述了采用双层辉光等离子渗金属技术,在TC4合金表面渗入Cr元素,形成Ti-Cr阻燃合金层。结果指出,Ti-Cr阻燃合金层中Cr元素呈梯度分布,在距离表面70μm的深度范围内,Cr含量均超过20%。阻燃合金层的显微组织为基体组织加少量弥散分布的点状Cr2Ti金属间化合物,大部分Cr元素固溶于β相中,阻燃合金层与基体结合良好,TC4渗Cr后的比磨损率降低到基体的20%,激光点燃温度相对基体的提高大于500℃,阻燃性能有较大幅度的提高。     

发动机曲轴的激光冲击复合处理工艺研究

介绍了激光冲击强化和修复曲轴的新方法,并与其它曲轴处理方法进行了比较。实践表明选择合适的工艺参数,可在零件表面得到搭接均匀,表面硬度大于600 HV和厚度达到1．0 mm的硬化层,冲击区表层残余应力达到-495 MPa,而绝对磨损体积下降了133％以上。对磨损曲轴,可以先采用激光熔覆处理,然后对修补区进行激光冲击处理。激光冲击强化复合处理具有表面硬度高、零件变形小和不影响曲轴轴心部性能等优点,可以使性能超过无损伤曲轴,能实现曲轴的再循环利用,大幅度降低了生产成本。     

柴油机颗粒捕集器内颗粒沉积结构的实验研究

基于可视化单通道实验系统,采用激光位移测量方法,对柴油机颗粒在陶瓷捕集器内的沉积过程进行了在线测量.研究结果发现,颗粒沉积过程分为4个阶段:深床期、长树期、搭桥期和颗粒层期;颗粒层厚度的增加在长树期迅速增长,而后在颗粒层期呈缓慢增加的趋势.颗粒层过滤期颗粒层的孔隙结构受过滤速度的影响,过滤速度增大,颗粒层的渗透系数和孔隙率减小,形成的颗粒层致密.实验结果证实了当Pe<1时,渗透系数和孔隙率随Pe的增大而减小,且变化显著;当Pe>1时,渗透系数和孔隙率随Pe数的变化趋于平坦.     

1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢硼砂盐浴渗铬性能研究

文章通过硼砂熔盐对1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢进行盐浴渗铬处理,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和显微硬度计对1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢盐浴渗铬后渗层的深度、组织结构以及硬度进行分析,利用摩擦磨损试验、高温长时氧化试验和电化学等方法测试渗铬层的摩擦性能、高温抗氧化性能以及耐蚀性能。结果表明,1Cr11MoNiW1VNbN不锈钢经硼砂盐浴1 035℃×3 h渗铬处理后,获得最外层白亮层Cr_(23)C_6,约3μm,局部次外层产生Fe-Cr固溶体,局部渗层总厚度达10μm。白亮层硬度达1 690 HV。结果还表明渗层的存在提高了材料的摩擦磨损性能、高温抗氧化性能以及耐蚀性能,可提高1Cr11MoNiW1VNbN材料螺栓抗咬死性能。     

超超临界机组用SUPER304H钢管国产化关键制造工艺的分析

通过对国内外制造的SUPER304H奥氏体钢管实物成分的分析,结合该钢种合金元素的强化机理作用,提出在国产化关键制造工艺中对SUPER304H钢管采用内壁喷丸技术,并利用金相浸蚀技术观察和测试了国外SUPER304H钢内壁喷丸实物和应变层深度.结果表明：喷丸实物应变层深度约为40-70μm,喷头的喷射压力大于0.7 MPa.此外,还对制管过程的热处理、冷加工变形量和喷丸等关键工艺进行了分析.     

零件表面喷丸强化工艺应用研究

介绍了利用喷丸技术来提高喷油泵关键零件表面强化效果的试验案例,通过对喷丸强化设备、喷丸材料、喷丸工艺参数的优化选用,加之喷丸后的光饰处理,使得零件的表面压应力和压应力层深度得到有效提高,零件的疲劳强度和可靠性也得到提高.     

航空用TC4合金组织与性能中热处理的影响机制分析

TC4是钛合金中两相合金的典型代表,在航空领域的应用十分广泛,主要是用在制造压气机叶片、盘件、设备紧固件等方面。而随着TC4合金组织与性能的不断优化,其用途越来越宽泛,工业前景广阔。钛合金在使用过程中,热处理工艺是有效调整材料强塑比的主要方式,其中固溶处理与时效强化相结合,可以在很大程度上提高材料强度,并降低塑性。现阶段,我国对于TC4钛合金的高温性能、热温性能、蠕变性能等研究十分重视,但是,基于热处理工艺满足航空用TC4合金使用性能的相关探究却寥寥无几。因此,通过不同热处理制度在TC4合金组织与性能中的影响研究,得出结果,在固溶温度不断升高的趋势下,显微组织从两相区固溶转变成了单相区固溶,其中的σ1和σ2也显著提高了,断后伸长率与断面收缩率都在一定程度上有了缩减。而且在时效温度不断上升的趋势下,显微组织开始越来越均匀,其中α相的等轴化程度有所提升,而σ1和σ2都呈现下降趋势,断后伸长率与断面收缩率都逐渐升高。