激光熔覆工艺及熔覆材料进展

激光熔覆技术在目前材料表面改性技术中应用较广泛。本文概述了激光熔覆技术及工艺方法,介绍了激光熔覆材料分类及特点,并展望了激光熔覆技术的发展前景。     

铝合金表面激光熔覆稀土CeO_2+Ni60组织及摩擦磨损性能

为了提高铝合金材料的表面性能,使其具有较高的硬度和耐磨性,利用激光熔覆技术在6063铝合金表面制备了添加稀土氧化物CeO2的Ni60合金熔覆层。分析了激光熔覆CeO2+Ni60熔覆层的宏观形貌、显微组织及硬度,研究了其摩擦磨损性能,并与未添加稀土的Ni60合金熔覆层和铝合金基体进行了对比研究。结果表明,加入2%CeO2可降低Ni60熔覆层表面起伏,获得较好的熔覆层宏观形貌,同时有效地减少Ni60熔覆层中的裂纹、孔洞和夹杂物,促进晶粒细化,提高熔覆层的组织均匀性;添加2%CeO2的Ni60熔覆层比未加稀土的Ni60熔覆层组织更加均匀,晶粒较细小,气孔等组织缺陷更少,熔覆质量较好;在相同深度位置的显微硬度,2%CeO2+Ni60熔覆层明显高于Ni60熔覆层,2%CeO2+Ni60熔覆层最高硬度可达HV0.051180,是6063铝合金基体平均硬度的8.4倍;在相同磨粒磨损条件下,2%CeO2+Ni60熔覆层试样的耐磨性是铝合金基体的7.1倍,是Ni60熔覆层试样的1.6倍;激光熔覆Ni60可以显著降低铝合金表面摩擦系数,而添加稀土元素Ce能提高Ni60熔覆层的摩擦系数稳定性,从而改善耐磨性能。     

激光熔覆涂层的浆体磨损特性及其应用研究

采用激光熔覆技术在４５钢试样表面获得镍基合金和ＷＣ颗粒增强的镍基合金复合材料涂层。研究了激光涂层工艺、熔覆层的组织结构和水平－煤－石英砂浆体的磨损特性,并将研究成果成功地应用于矿用渣浆泵平衡盘等零件。     

激光熔覆马氏体/铁素体涂层的组织与抗磨耐蚀性能

为提高液压活塞杆的耐腐蚀和抗磨损性能,在45号钢表面采用激光熔覆技术在不同激光功率下制备具有马氏体/铁素体组织的Fe基合金熔覆层。利用X射线衍射仪、扫描电镜、X射线能谱仪等手段表征涂层的物相组成、微观形貌和元素分布,采用维氏硬度计和干滑动摩擦试验机对涂层的显微硬度和抗磨损性能进行测试,并通过电化学工作站研究熔覆层的耐腐蚀性能。结果表明：Fe基合金熔覆层的主要物相为α-Fe、Ni-Cr-Fe、γ-(Fe,C)和Fe9.7Mo0.3等,主要组织为马氏体、铁素体和少量残余奥氏体。熔覆层的枝晶态组织均匀致密,无裂纹和孔隙缺陷,涂层与基体呈冶金结合。涂层的硬度与耐磨性能随激光功率增大而提高,当功率为2.4kW时,涂层的平均显微硬度(HV)为647.64,耐磨性能为45号钢的9.37倍,磨损机制为磨粒磨损。随激光功率提高,Fe基合金熔覆层的耐腐蚀性能先升高后降低,当激光功率为2.0 kW时涂层具有最佳耐腐蚀性能,显著高于活塞杆常用碳钢、不锈钢以及电镀硬铬等材料,可在相关领域替代电镀铬。     

镁合金表面激光电弧复合熔覆 5556 铝合金工艺研究

铝合金熔覆是轻量化镁合金表面涂层防护的重要方法。 本研究使用 AZ80A 镁合金作为基材, 使用 5556 铝 合金作为熔覆合金, 并使用激光电弧复合熔覆进行了铝合金熔覆层制备。 对熔覆层组织进行了分析, 重点研究了 激光摆动对熔覆层品质的影响。 结果表明, 当激光无摆动时, 熔覆层宽度有限, 无法正常形成各道次熔覆层的有 效搭接, 且缺陷较多。 在增加激光摆幅的情况下, 激光加热能量会更均匀地在镁合金基材表面分散, 有效增加了 熔宽, 提升了各道次熔覆层的搭接率, 促进内部缺陷更少、 品质更高的连续熔覆层的形成。     

高速激光熔覆技术的应用研究

文章整理了超高速激光熔覆技术的应用现状,对比了超高速激光熔覆与普通激光熔覆涂层在形貌、硬度,结合强度,耐磨性和耐蚀性方面的区别,探讨了影响超高速激光熔覆技术推广应用的瓶颈.     

激光熔覆速率对熔覆层显微组织及耐磨性的影响研究

分别采用高速和常规的熔覆速率,进行了高硼不锈钢合金粉末的激光熔覆试验.试验结果表明,相同功率条件下,熔覆速率对组织的影响较大.熔覆速率越快,枝晶尺寸越细小.高速激光熔覆下,熔覆层晶粒尺寸可达1～2μm,且组织更均匀.高速激光熔覆制备的熔覆层中奥氏体含量偏高,从而熔覆层的耐磨性能有所下降.     

激光熔覆

正激光熔覆是一种新的表面改性技术。它通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。     

激光熔覆技术在修复高转速空压机转子中的应用

介绍激光熔覆技术的原理和特点，以及应用此技术修复严重腐蚀磨损的1TY-520／5．2—1型空压机转子过程的经验。     

碳钢表面激光熔覆SiCp／Ni基合金复合涂层中SiCp的行为

用电子探针及Ｘ射线衍射仪等研究了碳钢表面激光熔覆ＳｉＣＰ／Ｎｉ基合金复合涂层中ＳｉＣＰ的行为。结果表明，激光辐照使ＳｉＣＰ发生烧损及溶解现象，并首次观察到了熔覆层中形成的石墨相。硅化物及少量碳化物的析出使熔覆层的硬度明显提高。     

Ceramic-Metal Composite Coating by Laser Cladding

Ｃｅｒａｍｉｃ－ＭｅｔａｌＣｏｍｐｏｓｉｔｅＣｏａｔｉｎｇｂｙＬａｓｅｒＣｌａｄｄｉｎｇＷａｎｇＰｅｎｇｚｈｕ；ＱｕＪｉｎｘｉｎｇ；ＳｈａｏＨｅｓｈｅｎｇＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｃｅｒａｍｉｃｓ（ｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅ，ｂｏｒｏ...     

激光熔覆工艺对铁基合金熔覆层耐蚀性影响的研究

采用不同熔覆工艺进行了铁基粉末的熔覆试验, 结果表明, 随着熔覆功率的增大, 熔覆层组织逐渐变粗大, 耐蚀性下降。 通过腐蚀位置组织结构观察发现, 腐蚀沿晶界从熔覆层表面向内部发展, 并逐渐向晶粒内部发展。 枝晶间的硼化物成分组成改变及碳化物在冷却过程中析出造成基体进一步贫铬, 是熔覆层耐蚀性下降的主要原因。     

TiC含量对激光熔覆TiC增强双相不锈钢复合涂层性能的影响

采用激光熔覆技术在40 Cr Ni Mo基材上制备了TiC增强双相不锈钢复合熔覆层,熔覆层物相主要由奥氏体、马氏体、M₇C₃型碳化物和TiC组成。其中M₇C₃型碳化物主要包括Fe₇C₃、Cr₇C₃或者(Fe、Cr)₇C₃三种,TiC按尺寸可分为熔解后析出的微米级TiC以及粗大的未熔TiC颗粒。析出的TiC颗粒为方块状,随着TiC添加量增加,呈花瓣状长大。未熔TiC颗粒与基材形成了扩散界面,具有很好的界面结合性。当加入30 wt.%TiC时,熔覆层具有最好的耐磨性,硬度可达55.26 HRC,磨损体积为2.54×10^-2 mm³,耐磨性是基材的3.37倍。     

等离子熔覆镍基合金及复合材料涂层的组织与性能研究

利用等离子表面熔覆工艺,在钢基表面获得了与基体呈冶金结合的镍基合金涂层、镍基+镍包碳化钨等涂层。利用光学电镜、扫描电镜以及能谱分析了上述涂层的组织及成分;采用维氏硬度计测定了涂层的维氏硬度;并比较了上述几种涂层的磨损性能。试验结果表明:等离子熔覆Ni基+30%镍包碳化钨的组织及性能优于其它涂层。     

用稀土改性钴基合金激光熔覆层

对激光熔覆钴基稀土合金涂层进行了研究。稀土对钴基合金变质作用明显。一方面 ,细化组织 ;另一方面 ,增加合金化合物的比例。在本试验条件下 ,稀土含量增加 ,合金的硬度增加 ,但有脆性增大趋势。当稀土含量为 0 .4 %时 ,耐酸蚀性最佳 ,比原合金提高了 35 % ;含量为 0 .8%时 ,其耐磨性、强耐碱蚀性及抗氧化性分别比原合金提高 30 % ,4 5 %和 4 0 %。     

Effect of Y2O3 Content on Microstructure of Gradient Bioceramic Composite Coating Produced by Wide-Band Laser Cladding

Hydroxyapatite (HA) ,a kind of bioactive materi-al , has wide application prospect in hard tissue re-placemen and repairment due to its si milar chemicalcomposition and crystallographic structure to that ofbone mineral[1 ,2]. Since HA has lowstrength (50 …     

激光熔覆改性铁基合金涂层的硬度和耐磨性能研究

为提高石油钻井行业中工件表面涂层的硬度和耐磨性,提升工件使用寿命,本文设计开发了含Cr、V元素的三种铁基激光粉末,通过激光熔覆加工工艺进行涂层制备,对铁基激光涂层的物相、硬度和摩擦磨损性能检测,成功开发了硬度高达60 HRC,摩擦系数为0.6094,15分钟50N载荷条件下磨损量仅为0.0007 g的高耐磨铁基激光熔覆涂层,满足石油钻井行业对于高硬度、高耐磨、长寿命的涂层需求。     

Dynamics of Gradient Bioceramic Composite Coating on Surface of Titanium Alloy by Wide-Band Laser Cladding

Hydroxyapatite (HA) ,akindofbioactivematerial,haswideapplicationprospectinhardtissuereplacementandrepairbecauseofsimilarchemicalcompositionandcrystallographicstructuretothoseofbonemineral[1,2 ] .TheHAcoatingwithbioactivityandbiocompatibilityonthesur faceo…     

激光功率对激光熔覆FeCrBSi合金组织和性能的影响

采用激光熔覆技术在 45 钢表面制备了 FeCrBSi 熔覆层, 研究了激光功率对熔覆层组织和硬度的影响规律。 试验结果表明, 激光熔覆 FeCrBSi 熔覆层上部、 中部和下部的组织分别为等轴晶、 胞状晶和胞状树枝晶、 平面晶。 在扫描速率 8 mm/s, 送粉率 33 g/min, 光斑直径 3.19 mm, 激光功率 1800~3400 W 的条件下, 随着激光功率的增 加, 熔覆层不同位置的显微组织变粗; 熔覆层硬度先升高再降低; 熔覆层磨损体积先减少后增加; 熔覆层的自腐 蚀电位先升高后降低; 自腐蚀电流密度先降低后升高。 当激光功率为 2600 W 时, 熔覆层具有最高显微硬度 669 HV0.2, 熔覆层耐磨性最好, 磨损体积为基体 59.8 %, 同时熔覆层的耐蚀性最优, 自腐蚀电位为 -426.41 mV, 自 腐蚀电流密度为 0.45 μA/cm2。