激光表面熔覆技术进展

文章多方位对激光熔覆工艺特点、涂层材料体系和组织形貌特征进行分析,并对其研究走向予以展望。     

宽带激光熔覆工艺参数对熔覆层质量的影响

用金相检测法和能量平衡方程,推导并计算了激光熔覆过程中单位质量熔覆材料的比能Er和单位时间实际输入比能Eh,合理地解释了粉末有效利用系数、熔覆层稀释率随工艺参数变化的规律。结果表明,在激光参数不变的条件下,稀释率随扫描速度和送粉速率的增加而减小;粉末有效利用系数随扫描速度和送粉速率的增加而加大。熔覆材料损失机制主要是由于过热引起的烧损。     

激光熔覆铁基涂层工艺参数的研究

以激光熔覆铁基涂层为研究对象,在MM-P2屏显式摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损对比实验,分析了不同工艺参数下熔覆层形貌及熔覆涂层后磨损量的变化关系.结果表明:熔覆涂层后的表面硬度均在62HRC以上,远高于基体的硬度;熔覆层的形貌和质量主要影响因素是扫描速度,激光功率次之,并在此基础上采用能量密度进行表征,能量密度为60 J/mm2左右时的耐磨性最好,其最佳组合工艺参数为激光功率3.2 kW左右、扫描速度300 mm/min左右.激光功率过高,扫描速度过快都会导致熔覆层耐磨性能下降.      

钛合金表面激光熔覆材料研究进展

综述了目前钛合金表面激光熔覆材料的研究进展情况。提出了钛合金表面激光熔覆材料选择问题，以及现有材料体系存在的不足，为新材料体系的开发提供了一定的参考依据，使钛合金的综合应用前景更为广阔。     

激光熔覆稀土陶瓷涂层进展

综述了激光熔覆稀土陶瓷涂层研究现状及其最新进展。介绍了激光熔覆工艺特点和影响因素,激光熔覆工艺包括粉末材料的加入方法和激光辐照加工。加入方法分预置法和同步送粉法,工艺参数包括光斑尺寸、扫描速度、熔覆道次、送粉量、涂层厚度和搭接量等。研究认为正确选择工艺参数是保证熔覆层质量和性能的关键。总结了稀土添加剂的强化作用机制,其主要作用为微合金化、净化晶界、细化晶粒、改善晶界状态、抑制柱状晶生长。对激光熔覆稀土陶瓷涂层研究的发展进行了展望。     

钛合金表面激光熔覆涂层及工艺研究进展

钛合金具有密度低、比强度高等多种优点,但存在摩擦因数高、耐磨性能差、高温易氧化等缺点。激光熔覆技术可根据需求提升钛合金的表面性能,满足不同服役环境下对钛合金零部件的使用要求。为此,重点介绍了钛合金表面激光熔覆材料,包括自熔性合金粉末、陶瓷粉末、金属基陶瓷复合粉末等,讨论了激光熔覆工艺对涂层性能的影响,最后指出了钛合金表面激光熔覆涂层的发展方向：(1)发展新型熔覆层材料体系;(2)优化激光熔覆工艺参数;(3)研发功能梯度涂层。     

激光熔覆技术发展现状及展望

介绍了激光熔覆技术的发展现状及应用领域,并对激光熔覆技术的前景进行了展望.     

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。     

激光熔覆技术研究进展

综述了近几年激光熔覆技术的研究进展,包括了激光熔覆涂层材料、激光熔覆层组织、以及主要工艺参数对熔覆层的影响等,对激光熔覆涂层存在的主要问题进行了归纳总结。在此基础上指出了激光熔覆技术的主要发展方向。     

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.     

Ceramic-Metal Composite Coating by Laser Cladding

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

激光熔覆实时监测系统的硬件设计

简述了激光熔覆过程多传感器实时监测系统硬件平台的设计。针对激光熔覆的特点,在对激光熔覆过程中等离子体现象进行分析的基础上,提出了采集等离子体蓝紫光、可听声和电荷三路特征信号并进行多传感器信息融合的实时监测方式;介绍了监测系统硬件部分的设计,包括传感器的选择、信号调理电路的设计等,并给出了相应的电路原理图。     

送粉式激光熔覆稀释率的分析模型及其影响因素

在分析送粉式激光熔覆过程中能量分配和粉末颗粒云对激光束衰减规律的基础上，通过建立能量平衡方程，推导出熔覆层稀释率与工艺参数、材料参数之间的定量关系表达式，系统分析了影响熔覆层稀释率的因素。结合相关的物理参数、工艺参数和金相检测的熔覆层宏观参数，用方程对稀释率进行了计算。与用金相法实际检测的稀释率相比，上述计算值虽高于实测值，但两者反映的规律是一致的，都客观地反映了激光熔覆工艺参数与工艺结果的关系，为熔覆工艺参数的优化、熔覆层质量的预测、评定和现场控制系统的设计提供了理论依据。     

Development on Laser Cladding Ceramic Coating

The latest progress and research status of laser cladding ceramic coating was summarized. Technique characteristics and influence factors of laser cladding technique were introduced. Laser cladding technique includes the mixing method and laser irradiation. The mixing method can be classified as pre-coating method and synchronization method. The technique parameters include size of facula, scanning speed, cladding sector and times, adding quantity of powder, thickness of coating and quantity of joint coating. The results show that proper technique parameters can be controlled in order to acquire high quality laser cladding coating. Strengthened effect mechanism of rare earth additive is concluded, and the main effects of rare earth additive are micro-alloying, purifying boundary, fining crystal grains, improving crystal boundary, restraining columnar crystal growing. The development of laser cladding ceramic coating research was discussed.     

送粉激光熔覆覆盖率的理论分析

推导出了送粉激光熔覆覆盖率的计算方程 ,利用金相法检测了熔覆层宏观参数并结合相关的物理参数 ,计算了激光熔覆的送粉有效利用系数和激光熔覆覆盖率。另外 ,系统分析了扫描速度和送粉速率对覆盖率的影响。结果表明 :覆盖率随扫描速度的提高而降低 ;随送粉速率的加大而提高     

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。     

Effect of Laser Power on the Cladding Temperature Field and the Heat Affected Zone

 Abstract: In this paper, H13 powder is cladded on P20 base during continuous CO2 laser, the influence of processing technologies such as the laser power is analyzed. The 3-D model of synchronous powder feeding is established under Gauss heat source, the simulation results are compared with the experimental data. The results show that the temperature field and the size of heat affected zone are affected by laser power. In the heat affected zone, experimental sizes are compared with simulative sizes, the average errors in width and in depth are 15% and 4.5%, respectively.     

不同送粉速度对TC4钛合金表面激光熔覆的影响

采用光纤激光对TC4钛合金表面进行熔覆改性,研究送粉速度对熔覆工艺过程和熔覆层性能的影响.采用高速摄像机拍摄了加热粉末在空间的分布形貌,采用光学显微镜观察了熔覆层横截面形貌,采用EDS分析了熔覆层的氮含量分布,并测量了熔覆层横截面的显微硬度.实验表明,送粉速度较小时,粉末吸收少量激光能量,熔池较大,熔覆层宽而浅;送粉速...     

Effect of Co on Microstructure and Interfacial Properties of Fe-Based Laser Cladding

The coatings consisting of Fe0.64 Ni0.36 dendrites as matrix and (Fe,Cr)7 (C,B)3 interdendritic compounds as reinforcement were fabricated on the medium steel substrate by laser cladding using the Fe-based powders with different Co content, and Co is uniformly dissolved in the coatings. Compared with the coatings containing 10% and 5% Co, the coating containing 3% Co increases in the area fraction of the interdendritic region by about 5%, in the microhardness nearby the interface by about HV 55 and in the interracial bond strength by about 30 MPa. The interface fracture morphology exhibits the tear appearance, which can be characterized as the ductile fracture.