激光功率对熔覆层性能的影响

8 000 W大功率半导体激光器得到了工业化应用,熔覆加工效率得到显著提升。为了明确激光熔覆效率提升后的熔覆效果,采用8 000 W及3 000 W半导体激光器,通过粉末预置法在27SiMn钢材质上进行了4种激光熔覆工艺试验。取样检测并分析了不同功率密度下激光熔覆样品的性能。结果表明,工艺参数选择不当可使界面结合不良,同时影响试样耐腐蚀性能;熔覆功率越高,熔覆试样硬度越高;熔池吸收的有效功率密度越大,作用时间越长,则热影响区组织越粗大。     

铁素体不锈钢激光熔覆层组织和性能研究

采用无碳合金粉末和低碳合金粉末对铁素体不锈钢进行激光表面熔覆处理,借助光学显微镜(Optical microscope,OM)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy,SEM)、能谱分析仪(Energy dispersive spectrometry,EDS)、X射线衍射仪(X-ray diffractometry,XRD)、显微硬度仪、摩擦磨损试验仪、电化学工作站对熔覆层显微组织、化学成分、硬度、耐磨性和耐蚀性进行评价。结果表明,两种激光熔覆层均无裂纹、气孔等宏观缺陷,显微组织主要由等轴晶、包状晶、树枝晶和枝间共晶组成。无碳熔覆层与低碳熔覆层均含有α-Fe、Fe-Cr合金相、Cr单质相以及Cr_(9.1)Si_(0.9)、Fe_(9.7)Mo_(0.3)、Fe_(10.8)Ni、Fe_(19)Mn等金属间化合物。此外,低碳熔覆层还产生了间隙化合物Cr_7C_3以及马氏体相C_(0.055)Fe_(1.945)。低碳熔覆层硬度为750 HV0.5,显著高于母材硬度250 HV0.5;无碳熔覆层硬度为650 HV0.5,其热影响区发生软化。激光熔覆层相对于母材具有更为稳定的摩擦特性以及优异的耐磨性和耐蚀性,其中低碳熔覆层耐磨性和耐蚀性均优于无碳熔覆层。     

激光熔覆工艺参数对Ni60A熔覆层性能影响

为了得到扫描速度和激光功率对熔覆层性能的影响,利用光纤激光器在Cr12Mo V板材表面激光熔覆Ni60A粉末,研究了激光功率和扫描速度对熔覆层宽度、高度以及硬度的影响,进行了金相组织分析。结果表明:熔覆层宽度随激光功率增大而增大,随扫描速度的提高先增大后减小;熔覆层高度随激光功率的增大而升高,随扫描速度加快而降低;熔覆层硬度随激光功率增大而降低,随扫描速度增大而提高。熔覆层上部组织细小均匀,下部组织粗大稀疏,并与基体呈现良好波浪状冶金结合。     

超高速激光熔覆工艺参数对熔覆层组织和性能的影响

超高速激光熔覆技术与传统激光熔覆有所不同,可大幅提高熔覆效率,制备无缺陷的均匀薄涂层.为研究超高速激光熔覆主要工艺参数对熔覆层组织与性能的影响,采用超高速激光熔覆技术,分别以不同激光功率、熔覆速度、熔覆道间距在9Cr2Mo钢基体表面制备M2高速钢涂层,对熔覆层微观组织及力学性能进行表征.结果表明:熔覆层以细小等轴晶为主...     

脉冲频率对激光熔覆层微观组织与性能的影响

激光熔覆层内粗大的晶粒与硬质析出相会对涂层耐腐蚀性能与耐冲击性能产生不利影响.采用脉冲激光熔覆技术研究了脉冲频率对涂层微观组织及性能的影响.利用扫描电镜形貌表征涂层微观组织,采用高速摄像机与数值仿真方法分析熔池形貌与温度变化;使用显微硬度计、磨损试验机、夏比冲击试验机及电化学腐蚀仪分别对涂层进行硬度、耐磨性、耐冲击性及...     

有机物包覆铁基合金粉末制备激光熔覆层及其性能研究

焊接时,焊条药皮产生冶金和物理、化学反应等多种变化,几乎解决了无有机物焊条在焊接时发生的各种问题,药皮的作用是影响焊缝质量的重要因素。此原理引用到激光熔覆中,将焊条药皮成分简化为有机物,通过武汉团结激光5kW恒流CO_2激光器,将铁基合金粉末FeCNiBSiMoV及有机物包覆的FeCNiBSiMoV粉末熔覆在基材Q 235表面,用洛氏硬度仪和万能力学试验机测试熔覆层的洛氏硬度和抗拉性能,并观看其显微组织。研究结果表明:包覆在粉末颗粒表面的有机物在激光作用下熔化,形成保护气氛把熔池和空气隔离开,大幅降低了铁基合金粉末的氧化烧损,提高熔覆层的综合质量;有机物不仅能将有益元素熔入熔覆层,而且还能细化晶粒,熔覆层的硬度、抗拉强度也得以改善提高。     

Ni基-WC合金粉末激光熔覆层形貌的预测

基于BP神经网络,建立网络模型对激光熔覆层形貌尺寸进行预测,研究激光熔覆特征信号(蓝紫光信号、红外辐射信号、可听声信号)和激光熔覆形貌(熔覆层高、宽)之间的对应关系。结果表明,该网络模型预测平均误差小,检验精度高,具有较好的预测能力。     

稀土镧对硼铁激光熔覆层耐磨性能影响

研究了镧对硼铁激光熔覆改性层的组织和摩擦学性能的影响。对不同La含量的熔覆层进行了摩擦磨损实 验,实验结果表明:含适量La熔覆层的耐磨性得到很大提高。在本实验条件下,La的加入量最佳值约为2%,此时 熔覆层磨损量较未加La时减少25.8%,当La加入量过多时,熔覆层耐磨性反而降低,甚至低于不加La时的耐磨 性。扫描电子显微镜显示含适量La的改性层的硼铁化合物组织明显细化且弥散分布于铸态组织中,磨斑表面硼元 素(1s电子轨道)的XPS图谱分析表明熔覆层中铁与硼主要以Fe2B相存在。     

搭接率对送丝激光熔覆层的影响

以316L不锈钢焊丝为原材料,利用光学金相显微镜观察不同搭接率(OL,overlap)下同轴送丝激光增材制造(Co-WLAM,coxial wire laser additive manufacturing)的平面熔覆层的表面和截面形貌。通过分析熔覆层表面起伏值和截面组织形貌,得出Co-WLAM在单层平面熔覆中合适的OL范围为40%～60%,若OL过小,会得到波浪形起伏的表面;OL过大,则会出现过度搭接或成形缺陷问题。     

激光熔覆多元复合硬质合金的覆层结构研究

采用激光熔覆的方法在55Si2Mn弹簧钢表面制备了Co基WC—TiC—TaC多元复合熔覆层，用扫描电镜(SEM)和电子探针分析了呈波纹表面的激光熔覆层的组织特性，发现由于各硬质合金物性的差别，熔覆区中出现亚-层结构，研究表明熔覆区中的亚层结构是形成熔覆层中裂纹缺陷的主要原因。提出了通过电磁搅拌控制硬质相在熔覆层中分布，以提高熔覆涂层质量的理论构想。     

激光重熔纳米SiC复合陶瓷涂层组织和性能研究

研究了WC／Co-NiCrAl等离子复合陶瓷涂层、激光重熔等离子涂层、激光渗入纳米SiC涂层的组织结构、耐磨性能。结果证明：在所定的工艺参数下，等离子喷涂层组织呈层片状，层间为机械结合界面；经激光重熔后，激光作用区涂层组织细化，孔隙率降低，耐磨性能是原等离子涂层的1．3倍；渗入纳米SiC后，组织进一步细化，孔隙率进一步降低，SiC颗粒仍处于纳米尺度，分布在粗颗粒表面及粗颗粒之间，其耐磨性能是原等离子涂层的2．6倍。     

不锈钢带极堆焊层补焊试验研究

介绍针对压力容器内壁大面积的不锈钢带极堆焊过程中易产生气孔、夹渣、咬边等焊接缺陷的手工补焊方法。通过制备实验试板,采用手工电弧焊对缺陷部位进行补焊,并对试板进行弯曲、金相等各项性能检验证明手工电弧补焊后试验件的各项性能指标均满足要求,可以用于实际产品的补焊。     

45钢表面激光熔覆Fe基粉末实验研究

利用Fe基合金粉末在45号钢表面进行激光熔覆实验,通过对不同工艺参数下的熔覆层宏观外貌、表面硬度、金相组织和显微硬度进行对比分析发现,当工艺参数为:激光功率800W、扫描速度2mm/s、送粉电压12V、搭接率28.5%时,得到的熔覆层表面比较均匀平整光滑,熔覆层组织主要为晶粒尺寸细小均匀的等轴晶,其组织性能较好,熔覆层及界面处无裂纹和气孔出现,基体与熔覆层之间出现了较为明显的白亮层说明两者冶金结合比较牢固,熔覆层显微硬度分布比较均匀并且与基体相比提高了一倍,其表面机械性能得到提升,在工业生产中有着较高的研究应用价值和广阔的发展前景。     

不锈钢基体上激光熔覆原位合成制备TiB_2/WC增强镍基复合涂层

采用激光熔覆原位合成技术在不锈钢基体表面制备了TiB2/WC增强镍基复合涂层,用X射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜等对涂层进行了分析,并对涂层进行了热震试验。结果表明:涂层致密、厚度均匀、表面平整、无裂纹和孔隙、与基体呈冶金结合;涂层主要由TiB2、WC、γ-Ni等物相组成,细小的TiB2和WC粒子主要分布于γ-Ni枝晶间,可阻碍基体晶粒晶界的推移长大;WC颗粒主要分布于涂层中部和下部区域,原位合成的细小TiB2粒子主要分布于涂层上部;涂层具有较高的抗裂能力,与基体具有良好的结合强度。     

不锈钢基体上激光熔覆原位合成制备TiB2/WC增强镍基复合涂层

采用激光熔覆原位合成技术在不锈钢基体表面制备了TiB2／WC增强镍基复合涂层,用X射线衍射仪、能谱仪、扫描电镜等对涂层进行了分析,并对涂层进行了热震试验。结果表明：涂层致密、厚度均匀、表面平整、无裂纹和孔隙、与基体呈冶金结合;涂层主要由TiB2、WC、γ-Ni等物相组成,细小的TiB2和WC粒子主要分布于γ-Ni枝晶间,可阻碍基体晶粒晶界的推移长大;WC颗粒主要分布于涂层中部和下部区域,原位合成的细小TiB2粒子主要分布于涂层上部;涂层具有较高的抗裂能力,与基体具有良好的结合强度。     

Microstructure and Mechanical Properties of Nickel-Aluminum Bronze Coating on 17-4PH Stainless Steel by Laser Cladding

Bimetallic copper-steel composite could be an effective structural material to improve the performance of traditional nickel-aluminum bronze(NAB) ship propeller due to its high structural strength and corrosion resistance. In this work,the defect-free NAB coatings has been successfully fabricated by laser direct depositing technique on the 17-4PH stainless steel substrate. The phase constitution, microstructure characteristics and hardness properties were investigated in details. The XRD results...     

H13钢表面激光熔覆铁基合金粉末的工艺研究

为探究H13钢表面激光熔覆铁基合金粉末试验中工艺参数对熔覆层表面硬度和几何尺寸的影响规律并得出最佳工艺参数,试验对不同数值的激光功率、扫描速度和送粉电压所得单道熔覆层进行了表面硬度测量、显微组织观察和显微硬度测量等分析。结果表明,当扫描速度和送粉电压一定时,激光功率增加会使得熔池深度和熔覆层厚度增加,表面硬度则会先增加后降低;当扫描速度和激光功率一定时,送粉电压增加会使得熔池深度和熔覆层高度变化,表面硬度则先增加后降低。通过对峰值对应的熔覆层进行金相组织观察发现,熔覆层晶粒细小且排列紧密,并与基体形成了良好的冶金结合。熔覆层截面显微硬度分布表明,其熔覆层的平均显微硬度明显高于基体。     

不锈钢金属粉选择性激光烧结成型研究进展

不锈钢金属粉末选择性激光烧结成型的研究是快速成型技术的研究重点。本文概述了直接金属激光烧结和覆膜金属激光烧结2种成型方法，对其成型过程中球化效应形成机制及影响因素和烧结件的后处理工艺进行了探讨。