Cr_3C_2对激光熔覆Ni合金层组织和性能的影响

使用2kW连续波CO2激光器在45号钢表面激光熔覆Ni合金层及Ni合金中添加50％Cr3C2复合粉的复合涂层,并分析两种激光熔覆层的物相、组织和显微硬度。结果表明,在Ni基合金中添加50％Cr3C2复合粉,采用激光功率1．7kw、扫描速度5mm／s、光斑直径3mm的激光工艺熔覆,可获得良好的激光熔覆层;Ni／50％Cr3C2复合涂层的组织明显比Ni合金层的组织细化,其硬度达950～1200HV,比Ni合金层的显微硬度提高350～400HV。     

激光熔覆Ni/Cr_3C_2的组织及冲蚀磨损性能

借助x射线衍射仪、扫描电镜、x射线能谱仪和浆罐式冲蚀磨损试验机，研究了在2Crl3马氏体不锈钢基村上经激光熔覆Ni／Cr3C2／（Ni＋Cr）复合涂层的组织与冲蚀磨损性能。研究试验结果表明，Cr3CZ粒子的加入及完全溶解，增加了熔池中Cr和C的含量，使合金在冷凝时析出M7C3化合物。强化表面合金层由细密的奥氏体校晶和技晶间的v－M7C3共晶体组成，并且随Cr3C2粒子含量的增加，熔覆层的枝晶组织细小，硬度增高，其显微硬度可达350－450HV，比2Clr3钢基村的硬度（约220HV）提高约1倍。在酸性砂浆水溶液扣十击角固定在45，在7－9．5m／S冲击速度下，用Ni＋50％CY3CZ强化的熔覆层冲依磨损率比2Cr13钢基材的减小约50％。     

金属间化合物对Cu基复合熔覆层磨损性能的影响

为了系统研究铜合金涂层中Fe含量对其微观组织和力学性能的影响,采用自制铜合金粉末在6061铝合金上进行激光熔覆试验,即在6061铝合金表面熔覆了不同Fe含量的铜基复合熔覆层。试验结果显示,不同Fe含量的熔敷层组织从底层到表面分别为平面晶体、柱状晶、胞状晶和等轴晶;合金涂层由AlCuNi、AlNi和金属间化合物相组成（即:FeAl和Fe3Al）。研究表明,熔敷层硬度和耐磨性随着FeAl和Fe3Al相含量的增加而相应提高,当w（Fe）=15%时,熔敷层的耐磨性达到最佳值。     

NbC含量对钢表面AlCoCrCuFeNiMn（NbC）x高熵合金组织和性能的影响

为了研究NbC对高熵合金的硬度及耐磨性的影响,利用等离子熔覆技术在Q235钢板上制备AlCoCrCuFeNiMn（NbC）x（x=0.1、0.2、0.3、0.4,摩尔比）高熵合金熔覆层,采用扫描电镜（SEM）附带能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、洛氏硬度计和湿砂橡胶轮式磨损试验机对熔覆层的组织形貌、析出相成分、物相结构、硬度和耐磨性进行了分析。结果表明,熔覆层基体组织由FCC+BCC固溶体组成,加入C和Nb元素后,高熵合金的高熵效应并不能抑制NbC的析出,熔覆层组织有NbC析出;随着（NbC）摩尔比的增加,NbC的形态由多边形块状向十字状枝晶结构和长条状结构转变,且尺寸随之增大,熔覆层的表面硬度和耐磨性不断提高,当（NbC）的摩尔比达到0.4时,熔覆层硬度提高了21.3%;当（NbC）摩尔比达到0.3时,高熵合金熔覆层的耐磨性和高铬铸铁相当,是熔覆层基体耐磨性的3.3倍。     

压裂泵阀座激光熔覆研究及应用

为了得到符合要求的激光熔覆材料和工艺参数,对410不锈钢阀座基体进行激光熔覆Co基加WC金属陶瓷涂层处理,通过扫描电镜、硬度测试和摩擦磨损试验研究了激光熔覆粉末材料、工艺参数以及后续热处理对不锈钢表面熔覆层组织性能的影响。研究结果表明,以SD-1和SD-2为主体配置的粉末得到成型性良好的熔覆层,随着扫描速度增大,熔覆层硬度和裂纹敏感性增大;后续热处理能够明显降低HAZ硬度;熔覆层与基体结合紧密,与未处理试件相比,经过处理的熔覆层耐磨性大大提高。研究结果对于激光熔覆技术的现场应用具有一定的指导作用。     

某电厂二级再热器T91钢管焊接接头裂纹分析

为了避免T91钢管焊缝断裂事故的发生,以某电厂二级再热器T91钢管焊接接头渗漏现象为例,通过化学成分分析、宏观及微观组织分析、显微硬度试验对焊缝开裂原因进行了研究。结果显示:母材及熔敷金属化学成分满足相关标准要求,焊缝组织为粗大的马氏体,焊接热影响区的硬度明显高于焊缝的硬度,裂纹起源于焊接接头热影响区外壁的粗晶区,符合冷裂纹特征。研究结果表明,T91钢管焊接接头的环向开裂是由于焊接线能量太大或现场焊后热处理温度不符合标准要求造成的,除严格执行焊接工艺、控制线能量外,应合理布置加热带及控温热电偶的位置来保证热处理温度。     

海上风电管类零件的电弧焊复合激光冲击锻造修复试验

针对海上风电管类零件的修复问题,采用电弧焊复合激光冲击锻造工艺对Q235钢管进行修复.研究激光冲击频率对焊缝几何形貌、显微组织和显微硬度的影响,同时将电弧焊复合激光冲击锻造与电弧焊修复进行对比.结果 表明:焊缝的熔宽和熔深随激光冲击频率的增高而增大,余高和余高因数随频率的增高而减小,熔合区、部分熔合区和热影响区的硬度随...     

高碳高铬堆焊焊条的研制及其堆焊合金显微组织分析

为了研制具有优良耐磨性能和硬度的高强钢耐磨堆焊焊条,设计了焊条药皮的配方,选用了焊条药皮的渣系,分析了药皮成分对焊接飞溅的影响规律。对研制的堆焊焊条（Fe-Cr-C、Fe-Cr-C-Nb）进行了焊接试验。试验结果表明,焊条药皮元素显著影响堆焊熔敷合金焊缝的气孔、飞溅等性能指标。显微组织分析表明,碳含量及铬－碳比对耐磨合金的碳化物方向、密度等分布状态起到决定性影响,随着其含量的增加,碳化物趋向垂直于堆焊层表面方向分布,合金的显微硬度和耐磨性不断提高,硬度最高值达到63HRC,相对磨损率为0.05;Nb元素的增加对显微硬度影响不大,但能使碳化物得以细化,分布更均匀,可以显著改善合金的耐磨性。     

激光熔覆Ni/Cr3C2复合涂层的冲蚀磨损性能

利用扫描电镜、Ｘ射线衍射仪、Ｘ光能谱仪以及浆罐冲 蚀磨损试验研究了２Ｃｒ１３不锈钢表面激光熔覆Ｎｉ／５０％Ｃｒ３Ｃ２复合涂层的组织和冲蚀磨损性能。     

H13钢激光熔覆工艺对熔覆层气孔缺陷的影响

为了研究激光熔覆工艺参数对熔覆层宏观形貌和气孔缺陷的影响，通过设计正交试验，分析了优化参数下熔覆层的微观组织和力学性能。试验结果显示，随着扫描速度增加，气孔数量和熔覆层厚度减小；当熔覆层厚度小于200 μm时，Ar气卷入熔融金属形成的气泡能够及时逸出，使得气孔数量降低；在激光功率1 300 W、送粉速度28 g/min、扫描速度7 mm/s的熔覆工艺参数下，能够获得无裂纹和无气孔的熔覆层，其微观组织由大量的针状马氏体和少量的碳化物组成，显微硬度值约为650HV0.5～710HV0.5。研究表明，扫描速度对气孔数量和熔覆层有着显著影响。     

镍基合金等离子堆焊层的组织和性能

采用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计,研究了镍基合金等离子弧堆焊层的组织和性能。堆焊的基材为X65管线钢,焊丝是ERNiCrMo-3。研究结果表明,堆焊层由柱状晶和共晶组织组成,堆焊层中的柱状晶为γ固溶体,共晶组织为γ固溶体和Laves相(富含Mo、Nb);由腐蚀电化学测试可知,堆焊层的耐蚀性能随着堆焊电流的增大而减弱;氢致开裂试验结果表明,堆焊电流越大,越容易发生氢致裂纹;显微硬度测试结果表明,由基体至堆焊层显微硬度先升高后下降,熔合区硬度最高,可达310 HV以上。     

铸铁表面堆焊Co基合金的组织和性能研究

为研制耐高温高压H2S/CO2腐蚀的卡瓦材料,采用表面堆焊方法在HT200灰口铸铁表面堆焊Co基合金,利用光学显微镜、扫描电镜(EDS附件)、X射线衍射仪和硬度计测试分析了堆焊层的组织结构和硬度。分析结果表明,堆焊层组织主要是由树枝状的γ-Co固溶体和共晶组织(γ-Co固溶体+片状M7C3(M=Cr、W、Fe))组成。从堆焊层至基体,硬度降低,堆焊层硬度高达750HV左右,熔合区的硬度大约为380HV,基体硬度为280HV左右。     

电弧沉积条件下Cu基熔覆层的微观组织及性能研究

为了优化Q345B低碳钢的表面使用性能,设计相应的药芯焊丝并采用TIG沉积方法制备了Cu基熔覆层,通过OM、SEM、EDS、XRD和显微硬度测试等方法,研究了Cu基熔覆层的微观组织、元素分布、物相组成、界面元素扩散和表面硬度等。结果显示,在成分过冷的影响下,Cu基熔覆层由界面至顶部形成了不同的晶粒形貌。熔覆层主要由FCC结构的Cu-Ni-Cr-Fe固溶体、富Cr析出相和单质C元素组成,其中,由于微观偏析的存在,固溶体内元素分布不均匀,Ni、Fe元素主要富集在枝晶内,在枝晶间浓度较低;富Cr析出相主要以球状或棒状分布在基体上,少量单质C也在基体内均匀分布。研究表明,得益于合金元素的固溶强化和第二相粒子的第二相强化作用,熔覆层平均硬度达到202.8 HV0.1,高于纯铜和Q345B基体。     

激光熔覆工艺参数对铅青铜熔覆层微观组织及性能影响

为了探索不同激光工艺参数对铅青铜熔覆层成形质量的影响,采用激光熔覆技术在42CrMo钢表面制备铅青铜熔覆层,并分析了熔覆层微观组织、硬度和减磨性能。结果表明,激光功率240 W、扫描速度5 mm/min为最优工艺参数,采用此工艺参数制备出的铅青铜熔覆层成形质量良好,组织致密、无气孔裂纹;铅青铜熔覆层组织主要由马氏体、α-Cu固溶体、CrMo₃S₄、Pb相组成;熔覆层平均硬度为334HV_0.1;熔覆层试样的磨损类型为黏着磨损和磨粒磨损的复合磨损形式。     

激光功率对19Cr双相不锈钢焊接接头组织及性能的影响

针对具有TRIP效应19Cr经济型双相不锈钢,采用不同激光功率的激光自熔焊开展了焊接对比试验,并对焊缝的宏观形貌、微观组织、力学性能和腐蚀性能进行分析。分析结果显示,焊缝正面宏观外貌的平整度随着激光功率的升高先升高后降低,激光功率为1 000 W、1 050 W和1 100 W时焊缝成形较好;在焊缝处奥氏体相含量相对于母材含量较少,奥氏体含量的变化随着激光功率的变化先减少再增加,激光功率为1 000 W时,焊缝处奥氏体含量最少;激光功率为700 W、1 000 W和1 300 W时焊缝处的平均硬度值为220HV0.1,母材处的平均硬度值为370HV0.1;激光功率为500 W、1 000 W 和1 300 W的焊接接头电化学测试中,1 000 W的不锈钢焊接接头的自腐蚀电流密度最低,点蚀电位最高。研究表明,激光功率为1 000 W焊接时,19Cr双相不锈钢焊缝成形性最好,焊缝处显微硬度最低,且具有较好的耐腐蚀性能。     

Nb对激光熔覆Fe45Mn30Co10Cr10Nb5高熵合金层组织与性能的影响

在304L不锈钢表面采用激光熔覆法制备了Fe50-xMn30Co10Cr10Nbx（x=0, 5）高熵合金熔覆层,通过添加Nb元素和不添加Nb元素进行对比试验,研究Nb元素对于熔覆层组织和性能的影响。研究表明,采用激光熔覆法制备的高熵合金熔覆层顶部为细小的等轴晶,而靠近基体部分则为柱状晶;Nb元素的加入能够促进Laves相产生,提高了高熵合金熔覆层的硬度和耐磨性,Fe45Mn30Co10Cr10Nb5熔覆层的硬度最高可达357.6HV0.05,约为Fe50Mn30Co10Cr10熔覆层最大硬度的1.2倍,Fe45Mn30Co10Cr10Nb5熔覆层磨损失重相比Fe50Mn30Co10Cr10减少约27%。研究结果可为提高304L不锈钢表面性能提供一定的试验依据。     

油管螺纹激光淬火工艺的应用研究

利用激光淬火工艺对油管螺纹进行淬火,经处理后的材料表面呈超细化组织结构,表面硬度340 HV,淬硬层深:牙项0.5～1.1mm、牙底0.2～0.4mm,可解决油管粘扣问题。激光热处理系统由高功率CO_2激光器、功率计、光闸、导光系统、反射镜、聚焦镜及旋转工作台等组成。试验表明,激光淬火工艺生产效率能满足生产线的要求,各项技术指标均达到API标准要求。