激光合金化熔化区电子显微分析

本文采用5kW横流二氧化碳激光器进行了Fe-Ni-Cr合金涂层和45号钢基体合金化处理,用电子显微术分析了熔化区的特征,揭示了所谓激光“亮带”的本质。结果表明,“亮带”属于熔化区;是平面晶一个纵切断面,其宽度等于平面晶的高度,随扫描速度的增加和激光功率的减小而变窄。     

OBSERVATION ON MICROSTRUCTURE OF LASER MELTED TRANSITION ZONE

The surface alloying specimen was made from the steel 45 substrate overcoating byoxygen-acetylene flame spraying Fe-Cr-Ni alloy powder and laser remelting.The chemicalheterogeneity was clearly observed on the transition zone between the laser melted zone andheat-affected zone by means of EPMA,AES and SEM.This heterogeneity is rather seriousduring high temperature tempering,so the decarburization on the transition zone side and therecarburization on the melted zone side were found.     

激光合金化过渡区显微结构的观察SCIEI

本文采用EPMA,AES和SEM技术,观察到Fe-Ni-Cr合金涂层和45号钢基体激光合金化后,其熔化区和热影响区之间的过渡区,存在明显的化学不均匀性特征,高温回火时尤为严重,以致形成过渡区一侧脱碳,而熔化区一侧增碳的现象。     

脉冲激光辐照ZrO2涂层的18-8不锈钢快凝组织与精细结构

利用脉冲激光辐照研究超高温度梯度下表层预置ＺｒＯ２纳米颗粒涂层的 １８－８奥氏体不锈钢的快凝组织形态、微结构特征及力学性质，结果表明，在表层约１５μｍ范围内形成Ｚｒ的合金化微区， Ｚｒ最大含量（原子分数）为４３．３％，但Ｚｒ成分分布存在不连续特征；预置纳米 ＺｒＯ２陶瓷涂层明显提高了激光作用深度．超高温度梯度和高冷却速率显著细化了快凝亚组织并得到超细枝晶及胞晶，并观察到位错胞及栅栏李晶两类亚晶，而激光熔区的外延生长机制未使晶粒细化．激光辐照后，合金化区硬度增加而弹性模量降低，其余部分硬度增加而弹性模量无变化．     

激光辐照巴基管涂层强化45钢表面

采用激光合金化的方法，利用巴基管涂层可明显强化４５钢表面，优化激光加工及后续热处理的工艺参数，巴基管在激光辐照时与Ｆｅ发生反应生成Ｆｅ３Ｃ，并且在４５钢表面生成一层含（２．５－３．５）％Ｃ的亚共晶合金化层。经８４０℃，１０－２０ｍｉｎ淬火２，表面硬度可达ＨＲＣ７０，耐磨性能较４５钢淬火组织有较大提高。     

激光熔区中应力缓解的X射线衍射法测定

AISI 304奥氏体不锈钢表面经激光熔化处理,引入一个大的张应力,它可用注Ne的方法使其缓解本文介绍测量0.1μm薄层应力变化的原理和技术,由测得的应力分布曲线证明了注Ne缓解表面张应力的效果     

45钢表面激光熔覆Al_2O_3陶瓷涂层的研究

采用SEM,TEM及EDAX等手段研究了45钢表面Al2O3－NiCrAl复合陶瓷涂层的组织结构,实验结果表明：Al2O3－NiCrAl复合陶瓷等离子喷涂层的组织呈层片状,面层由α－Al2O3和少量的γ－Al2O3组成,Al2O3与NiCrAl及NiCrAl与基体间均为机械结合界面：激光熔覆层组织为单一的α－Al2O3柱状晶、过渡合金与基体间形成了良好的冶金结合界面,Al2O3与NiCrAl间的界面结合状况得到了明显的改善,在激光熔覆过程中存在着分层凝固机制．熔敷层硬度达2423－2664HV0．2     

Cr12MoV钢激光熔凝层的显微组织SCIEI

用透射电镜和X射线衍射仪,分析了Cr12MoV钢激光熔凝层的显微组织为奥氏体的树枝晶,其晶间还有共晶碳化物和少量二次碳化物,没有观察到马氏体相变,因此激光熔凝处理后,钢的表面硬度降低。     

激光熔凝过程中金属薄膜瞬态电阻的测量

采用瞬态电阻测量方法,对激光表面快速熔凝过程进行了实时跟踪,分析了激光器单脉冲能量、金属薄膜的预热温度等参数对测定结果的影响。结果表明;在快速熔凝过程中金属薄膜的电阻随过程时间呈凸峰状变化,在激光加热周期内,电阻随时间迅速增加,之后随时间的推移又逐渐减小,电阻的减小速度低于增加速度;随着激光功率密度增加,电阻曲线的峰值增大,升温及冷却速度相应增大;随着预热温度的提高,电阻峰值也相应增大,但是样品下表面的热导出率下降,冷却速度下降;当样品下表面的导热能力降低时,样品的电阻曲线峰值有所提高,而在冷却段电阻却明显变化缓慢。     

激光快速熔凝Ni-Sn共晶合金的组织演变

采用Ni 28%Sn,Ni 30%Sn,Ni 33%Sn和Ni-35%Sn(质量分数)共4种成分的亚共晶和过共晶合金,考察了Ni Sn共晶合金在激光快速熔凝过程中的组织演化过程.当激光扫描速率较低时,Ni 28%Sn亚共晶合金和Ni-35%Sn过共晶合金的熔凝组织主要由细化的初生枝晶(亚共晶合金为α-Ni相,过共晶合金为Ni3Sn相)和枝晶间共晶(α-Ni+Ni3Sn)组成;近共晶合金Ni-30%Sn和Ni 33%Sn的熔凝组织基本相似,熔池从底部到顶部存在柱状共晶团向等轴状共晶团的转变.Ni-Sn亚共晶和过共晶合金熔池底部皆存在少量粗大的残留初生相.激光快速熔凝后,相比基材中所存在的层片和棒状共晶的混合组织,熔池内的共晶组织皆为层片状共晶,层片间距相比基材明显减小,并呈现垂直于熔池底部外延生长的特征.通过对比4种成分合金在不同激光扫描速率下的熔凝组织,获得了激光快速熔凝条件下Ni-Sn合金共生生长区的成分范围以及临界激光扫描速率.应用描述快速枝晶生长的KGT模型和快速共晶生长的TMK模型对熔凝组织进行了分析,模型计算结果与实验结果符合良好.     

单晶镍基高温合金DD8激光快速熔凝组织

DD8单晶镍基高温合金经激光扫描快速熔凝后, 熔池表面宽度随扫描速率增加变窄; 一次枝晶间距随冷却速率增加而减小. 分析表明: 熔凝后元素的枝晶偏析不明显, 合金成分趋于均匀. 熔凝后的凝固形态由熔池底部到表面依次为准平面凝固、胞状凝固、胞枝状凝固和细密枝晶凝固. 准平面和胞状凝固区由γ固溶体及弥散γ'相 (20 nm) 组成. 在胞枝晶和枝晶凝固区, 枝晶间出现一种高Ti含量条状相. 在过渡区, γ固溶体及γ'相皆部分熔凝, 未全溶的γ'相成为熔凝再析出弥散γ'相的核心, 过渡区γ'相呈堆状分布.     

40Cr钢激光表面加Ni60B合金化及其磨蚀性能研究

     对40Cr钢进行了表面加Ni60B粉末激光合金化处理.金相、扫描电镜、X射线衍射分析,硬度测试和磨损与盐雾腐蚀实验的结果表明：合金化层的结构为熔化区、过渡区及热影响区;熔化区显微组织为胞状一树枝状晶,热影响区为极细的隐晶马氏体;激光合金化处理后的试样产生了新相Cr₂₃C₆和Cr₃C2,显微硬度Hk可达到8.6 GPa,比基体提高了近3倍;耐磨性与耐蚀性都比基体有明显提高.       

2Cr13钢激光熔凝处理的过渡区组织分析

利用YAG激光器对2Cr13钢进行了激光熔凝处理，处理后的组织中出现一个低显微硬度的过渡区，该区位于熔凝区和相变硬化区之间，扫描电镜，透射电镜和电子衍射结果证明，该过渡区由马氏体和铁素体组成，不锈钢组织图（schaeffler diagram)和能谱分析结果表明，Cr在熔池底部的富集是产生铁素体的原因，通过工艺参数的调整可以消除熔池底部的铁素体。     

45钢激光表面合金化熔池立体对流模型探讨

对４５钢上Ｆｅ基合盒粉未激光表面合金化熔池，从三个不同的侧面进行了分析。在理论分析和试验的基础上，提出了激光表面合金化熔池的立体对流模型，同时，对合金层进行成分分析。结果表明：正由于熔池内部的对流，使合金层成分在宏观上趋于均匀。     

TiAl金属间化合物碳元素激光表面合金化

利用元素碳对ＴｉＡｌ金属间化合物化合金进行激光表面合金化,制得了以硬质ＴｉＣ为增强相的新型快速凝固“原位”复合材料表面改性层,研究了激光表面合金化工艺参数对激光表面改性显微组织的影响。     

45钢激光相变硬化组织及性能研究

    利用轴流CO₂激光加工机对45钢在轴流基模条件下进行激光相变硬化处理,并研究了其激光相变硬化组织及性能.结果表明,改性层微观组织由表层至基体依次为：表面熔凝区为片状马氏体,均匀相变硬化区为隐晶马氏体,过渡区为混合马氏体、屈氏体和部分未熔的铁素体;激光相变硬化改性层的硬度与基体相比有大幅度提高;最高硬度（约为基体的3倍）出现在次表层;激光相变硬化处理后耐蚀性有所提高,随扫描速度增加,耐蚀性增强.     

不锈钢激光表面熔凝处理的组织特征

不锈钢经激光表面熔凝处理后，其组织形态发生了显著的变化，在表面熔凝层中分别出现白亮带、细胞晶、胞枝结构以及紊乱枝晶组织，对其形成原因进行了分析．在激光熔池中观察到典型的胞枝转变，对转变的临界条件进行了深入研究，结果表明：实验确定的胞枝转变临界速度与最近提出的ＢＪＴ模型的预言值符合得较好．     

低碳钢表面Cr—Ni激光合金化的耐蚀性

研究了低碳钢表面Ｃｒ－Ｎｉ激光合金化工艺,并对处理后的合金层组织与性能进行了测试分析。结果表明,Ｃｒ－Ｎｉ激光合金化可获得一特殊的显微组织形态,它不但具有高的硬度,而且有着极强的耐蚀性,由于激光的作用,使低碳钢的基体也产生了一定的强化效果。     

镀锌板激光钎焊温度场的数值模拟

以镀锌钢板为母材,以CuSi3焊丝为钎料,进行了单、双光束激光钎焊实验．在分析单、双光束激光填丝钎焊传热行为的基础上,采用有限元方法对激光钎焊温度场进行了数值模拟,提出了激光填丝钎焊热源模型．采用体热源来模拟熔化钎料铺展流动引起的传热,模型考虑了热物性参数随温度的变化带来的非线性影响以及潜热、辐射和对流对传热的影响．对典型激光钎焊工艺参数下的温度场进行计算,结果表明：单光束激光钎焊有较高的温度梯度,而2mm焦点间距的双光束钎焊接头峰值温度和温度梯度低,高温区域宽,更适合于获得良好的钎焊接头．     

STUDY OF THE MICROSTRUCTURE AND PROPERTIES OF SIMULATED HEAT AFFECTED ZONE IN LASER WELDING OF ULCB 600 STEEL

1.IntroductionbeerbeamweldingilasbeenwidelyusedasanimportantprocessinsheetsteelstrUcture.WiththedevelOPmentofhighpowerlaseranditsincreasingsuccessfalaPPlicationsinindustry,itisbecomingObViousthatthatlaserweldingwillalsohaveanimportantimpactonthemediumandheaVysectionindusalintheneaxfutUre.Theleadingindustryforinboducinghighpowerlaserweldingistheshipbuilding['j.ULCBanisalatelydevelopedsteelinWuhanSteelwithultra--lowcarboncontentanddondnativendcrostructureOfbainite,whichwillbewidelyusedinsh…