工艺参数对激光熔覆成形316L不锈钢形状的影响规律

激光熔覆技术经多年发展已取得许多成功的工业应用,但如何控制工艺以达到最佳成形效果,需要通过研究工艺参数与成形精度之间的关系才能找到最终的解决方案。借助激光熔覆快速成形法制备316L不锈钢实验试样,研究工艺参数组合对成形试样形状的影响规律。通过定义单涂覆层截面形状特征参数,采用线性相关法处理截面形状数据,建立工艺参数组合与截面形状特征参数的线性关系。此外,激光熔覆成形件易出现两类典型缺陷,即晶界间微裂纹和层间熔合不良缺陷。     

激光熔覆工艺参数对熔覆层组织的影响

采用激光熔覆技术在铸钢表面上形成了陶瓷颗粒增强的铁基复合熔覆层,研究了激光熔覆过程中工艺参数对熔覆层显微组织的影响,用X射线衍射、扫描电镜和光学显微镜对熔覆层微观组织的特征进行了观察和分析.结果表明:激光熔覆后的复合层与基材之间形成了良好的冶金结合,熔覆层的组织由马氏体α-Fe和碳氮化钛Ti(C、N)颗粒组成.在其他工...     

激光熔覆工艺参数对Fe W B熔覆层质量的影响

采用激光熔覆技术在65Mn钢表面熔覆FeW B三元硼化物熔覆层。通过单道熔覆与单层多道熔覆实验,探究激光功率、扫描速度、送粉速率、搭接率对熔覆层质量的影响,获得优化激光工艺参数组合。并通过光学显微镜、X射线衍射仪和维氏硬度计对熔覆层进行分析。结果表明:工艺参数对熔池高度与熔池宽度的影响程度由小到大排列为:送粉速率、扫描速度、激光功率,对维氏硬度的影响程度由小到大排列为:扫描速度、送粉速率、激光功率。获得的最优工艺参数组合为:激光功率800W,扫描速度3mm/s,送粉速率4 g/min,搭接率50。此时熔覆层的维氏硬度均值为7579 HV,是基材的35倍。熔覆层与基材冶金结合良好,其微观组织由枝状晶、胞状晶和柱状晶组成。     

基于Nd:YAG的激光熔覆工艺参数的优化

为了获得平整的熔覆层表面质量,采用正交试验方法对316L不锈钢激光熔覆工艺参数对熔覆层截面表面平整度的影响进行了实验研究,并获得了优化的工艺参数.研究结果表明:扫描速度及送粉量对表面平整度影响较大,其次是激光功率及载气流量;并对优化后的工艺参数进行了试验验证,得到了表面平整度为0.015mm的熔覆层表面,从而说明结果的可靠性.     

工艺参数对TiAl合金激光熔覆复合涂层的影响

利用预涂NiCr-Cr3C2复合粉末对-γTiAl合金(简称TiAl合金)进行激光熔覆处理,制得了以Cr7C3,TiC硬质耐磨相为增强相,以-γNiCrAl镍基固溶体为基体的复合涂层;较系统地研究了光束扫描速度对TiAl合金激光熔覆复合材料涂层组织与耐磨性能的影响.结果表明,随着激光束扫描速度的提高,涂层显微组织有细化的趋势,显微硬度有所提高,而涂层厚度则有所降低.在中等扫描速度下(2.00mm/s)获得的涂层具有最好的滑动磨损耐磨性.     

激光熔覆成形薄壁金属制件精度的预测模型

为了控制激光熔覆成形薄壁金属制件的精度，分析了激光熔覆成形金属薄壁的工艺理论和影响因素。采用BP神经网络建立了激光功率、光斑直径、扫描速度和送粉率与金属零件壁厚的非线形关系模型和激光熔覆成形薄壁制件的精度控制系统。通过优化神经网络的权值和阈值，并引入动量因子和学习速率的自适应调整，克服了BP算法容易陷入局部最小值的问题。用实验参数作为训练样本对模型进行训练，并进行了误差分析。实验和仿真结果表明，训练样本和检验样本的最大相对误差分别为1.93％和1.19％，预测精度高。该网络模型可用于优化激光熔覆成形工艺参数和成形金属制件精度的在线实时控制。     

熔覆工艺对Ni60A激光熔覆层微观组织的影响

采用SEM、TEM和EDAX等方法研究了熔覆工艺对Ni60A激光熔覆层微观组织的影响.熔覆层由胞枝状γ-Ni基固溶体、树枝状M7C3、颗粒状CrB、Ni+M23C6及Ni+Ni3B共晶组织组成,结合区由具有定向快速凝固组织特征的胞状共晶组织组成,结合区底部的熔合带是由γ-(Fe,Ni)固溶体形成的平面晶.相同工艺参数的搭接熔覆使涂层的稀释度增大,在保证涂层与基体形成良好冶金结合的前提下,适当增大扫描速度或降低功率密度有利于涂层组织的细化,减小基体对涂层的稀释.     

激光熔覆Ni45A工艺参数敏感性分析

针对激光熔覆Ni45A成形控制问题,采用响应面中心复合设计方法,建立工艺参数与熔覆层几何特性之间的数学模型,分析激光功率、扫描速度、气流量对熔覆层几何特性的影响规律,并通过敏感性分析方法,获得熔覆层几何特性对工艺参数的敏感性。结果表明,增大激光功率,降低扫描速度,有利于增大熔高、熔宽和熔覆层面积,熔池中输入能量的大小是影响熔覆层形貌的主要因素。此外,敏感性分析表明熔覆层几何特性对激光功率最为敏感。研究结果为激光熔覆Ni45A几何特性提供了敏感特性图,为进一步有效地控制熔覆层成形质量提供了理论依据。     

激光熔覆配油盘零件工艺参数优化研究

大功率激光熔覆配油盘零件工艺参数的优化,是现代表面强化技术研究的一个重点。文章阐述了求解激光熔覆最优工艺参数时遗传算法策略的选取办法,用神经网络方法建立了以激光功率(P)、扫描速度(V)、送粉速率(G)、扫描间距(D)和层厚(ΔZ)等工艺参数与配油盘零件性能之间定量关系模型,通过对参数编码方式、初始群体设定、适应度函数设计、遗传操作设计得到了遗传算法控制参数的最佳配置方案。在MATLAB环境中用遗传算法工具箱得到了适合于激光熔覆配油盘零件的最优工艺参数,实现了配油盘零件性能的优化目标。实践证明由遗传算法得到的最优工艺参数是正确的,对生产实践有很好的指导作用。     

激光熔覆参数对灰铸铁激光熔覆层裂纹的影响

通过调整激光熔覆工艺参数 ,对灰铸铁激光熔覆层裂纹问题的研究 ,发现表层裂纹率随激光扫描速度或激光功率的增加有最低值。结合激光熔覆工艺参数 ,分析了残余拉伸应力的变化 ,熔覆层树状晶的结晶方向及渗碳体组织长度和粗细程度的改变 ,同时也分析了珠光体的形态及分布与离异共晶的有无 ,解析了不同激光熔覆工艺参数形成不同裂纹率的原因。     

激光熔覆曲面基体曲线轨迹成形内部质量与效率影响研究

曲面基体熔覆层内部孔隙与成形效率的预测与控制是曲面类零部件大面积修复与再制造的前提。本文研究激光功率、扫描速度、气流量、圆柱基体半径对“曲面轨迹”成形内部质量(气孔率)与熔覆效率的作用规律。采用响应面法中心复合设计模块构建了工艺参数与响应目标的数学关系模型。通过方差分析,气孔率及熔覆效率R2分别为95.26 %、94.28 %,证明所构建模型的可靠性。四个输入参数对气孔率均有显著的影响,激光功率、扫描速度、圆柱基体半径对熔覆效率影响显著。最后基于所建立模型采用期望函数方法对气孔率最小及熔覆效率最大为目标进行综合优化,获得最佳工艺参数为激光功率1.6 kW,扫描速度7 mm/s,气流量1120 L/h,圆柱基体半径40 mm,气孔率及熔覆效率误差率分别为6.755 %、5.417 %,验证了模型准确性。所建立模型为“曲面基体曲线轨迹”熔覆成形内部质量与效率工艺参数优化及预测控制提供了指导意义。     

激光熔敷的极限厚度

本文在激光输出功率不变的条件下,系统地研究光斑尺寸,功率密度、扫描速度与熔敷极限厚度之间的关系,探讨影响激光熔敷的本质参数,指出激光熔敷的必要条件。 一、实验条件 为便于研究不同辐照条件下的最大熔敷厚度,特设计了一种坡形试样(见图1),其上开有坡形槽。激光束从粉末厚度为零的一端开始向厚度为h的一端扫描。 基体材料选用16Mn钢,被熔敷的合金为NiCrSiB粉末。合金粉末用化学粘接剂调和,预置于坡形试样槽中。激光辐照时,用氩气进行保护。辐照工艺参数范围为P=2000W,D=2～5mm,V=2.8～25mm/s,     

激光熔覆金属陶瓷复合合金层的组织与性能研究

介绍了用大功率CO2激光束在45#钢表面进行的金属陶瓷复合合金TiC-WC-Co的熔覆处理,对熔覆样品的显微组织和性能进行了测试和分析,同时对熔覆层形成的机理作了初步讨论.     

激光熔覆制造中的粉末输送检测与控制技术

针对激光熔覆制造过程中存在的粉末输送不均匀问题,提出了一种基于光电传感器的粉末流量检测与控制方法.在分析粉末流对光线的吸收特性的基础上,设计了一种新型的光电式粉末流量传感器.该传感器采用红色发光二极管作为光源,二极管所发出的光线经粉末流散射后照射到光电变送器上.通过信号调理可以将传感器输出电压信号与粉末流量相对应.对该传感器进行测试,试验数据表明:粉末流量与传感器输出信号具有较好的线性相关度.为实现粉末流量控制,基于模糊PID控制策略,开发了一套采用PIC单片机作为控制元件的粉末流控制器,对辊轮式送粉器的粉末传榆进行流量控制,粉末流量稳定性提高60%以上.     

润湿性对涂复质量的影响

涂层材料与基材之间的润湿能力决定了激光涂层组织的质量,尤其是预置涂层的激光涂复。其润湿能力强的材料在激光涂复后能与基材形成致密、无气孔的表面涂层。反之,则在涂层内出现许多空洞和气隙。     

激光熔覆陶瓷涂层与金属基体之间的界面特性

本文综述了激光熔覆陶瓷涂层与金属基体之间界面结构及性能方面的研究情况,提出了提高界面结合强度的措施,同时展望了激光熔覆陶瓷技术的应用前景.     

宽带激光熔覆制造高速线材硬质合金辊环

利用积分镜对激光束进行整形获得宽带激光束,在Crl2基体上进行了宽带激光熔覆WC/钴基合金层,获得无裂纹的高速线材辊环。对激光熔覆层用扫描电境(SEM)进行形貌观察,并进行能谱成分分析,用XRD进行合金物相的表征。结果表明,熔覆层组织主要是由Co的过饱和固溶体、WC、W_2C、CoCr、Cr_7C_3等相组成。W_2C相的出现说明WC相发生了分解,WC等硬质相的存在导致熔覆层硬度的非均匀性。     

AA7075铝合金表面激光熔覆Zr基复合涂层的组织与磨损行为

为了提高铝合金的磨损性能,采用激光熔覆技术在AA7075铝合金表面熔覆了Zr-Cu-Ni-Al-TiC复合粉末,制备出Zr基复合涂层。采用SEM和XRD技术研究了熔覆层的组织；采用干滑动磨损方法评价了涂层的耐磨性。研究结果表明：熔覆层组织主要由非晶和金属间化合物组成。在非晶相和金属间化合物复合作用下,熔覆层表现出优异的耐磨性,尤其是随着熔覆层中TiC含量的增加,耐磨性得到显著的提高。     

溶覆层组织对耐磨性能的影响

本文介绍了利用大功率CO2连续激光器对45钢表面进行了自动送粉熔覆镍基合金的试验，研究了激光熔覆组织对耐磨性能的影响。