激光熔覆技术的研究现状

总结了激光熔覆技术的特点和发展现状，从激光与金属的相互作用和熔覆过程的物理化学现象阐明了该技术的理论基础，并分析了该技术的影响因素，指明了这一步发展该技术必须首先解决的几个问题。     

激光熔覆马氏体不锈钢组织性能研究

在AISI431不锈钢合金成分基础上,添加不同含量的Nb元素,在20钢上制备出激光熔覆层.通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)、显微硬度计、中性盐雾试验等方法,研究了不同Nb含量对熔覆层组织和性能的影响.结果表明:添加Nb元素使熔覆层组织细化;随着Nb含量的添加熔覆层硬度先提高后降低;当Nb含量为0...     

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。     

不锈钢表面激光熔覆镍基合金层研究

采用多层多道搭接的激光熔覆方法在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面上分别熔覆两种镍基合金涂层.1#合金涂层的硬度在HRC34左右,无开裂;2#合金涂层的硬度在HRC47左右,易开裂.采用硬度较低的1#合金涂层作为过渡层成功解决了2#合金涂层的开裂问题,成功制备出大面积较厚涂层.经光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱(EDS)分析可知,大面积熔覆层的表层主要由γ-Ni枝晶、块状γ-Ni和M12C型碳化物增强相组成.显微硬度测试表明,表层平均硬度达HV0.2583,自熔覆层表层至基体,显微硬度逐渐降低.     

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。     

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。     

40Cr钢研钵表面激光熔覆

本文介绍对40Cr钢制研钵的表面进行激光熔覆的试验方法,并验证了40Cr钢制研钵经过激光熔覆后,提高了研钵的表面硬度、耐腐蚀性等,可以达到贵重硬质合金制研钵相当的使用性能。     

铸铁表面激光熔覆裂纹的形成原因

选用了三种铸铁基材和四种合金粉末，考察了激光能量密度以及各种基材与合金粉末搭配时对熔覆裂纹的作用。建立了一种定量评判基材与粉末材料相容性的公式，由该公式可计算出湿润角。θ和ｑ是控制裂纹形成与否的两个重要原因。     

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.      

送粉法激光熔覆工艺对不锈钢熔覆层微观组织结构与性能的影响

本文研究了送粉法激光熔覆条件下,最优化的激光熔覆工艺窗口及其对熔覆层性能的影响.结果表明,对于粒度范围为53～150μm的球形不锈钢粉,送粉法激光熔覆的最优化的工艺窗口为:功率2600 W、扫描速度8 mm/s、熔覆层厚度2.0 mm、搭接率50％.在此条件下熔覆层显微硬度最高可达721.68 HV0.2,为基体硬度的...     

冷轧带钢板形辊激光熔覆表面强化试验

板形辊是生产高端冷轧带钢的关键装备,其表面性能对保证带钢产品表面质量和提高其自身使用寿命都至关重要.为了提高板形辊辊面的硬度和耐磨性,通过激光熔覆铁基耐磨合金的方式对其进行了表面强化处理,通过试验对比了激光熔覆强化辊面与淬火强化辊面性能.结果表明,在满足硬度要求的前提下,熔覆层的耐磨性比淬火层至少提高20.9％.为研发...     

17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢表面防护技术研究进展

17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢具有良好抗衰减性能、抗腐蚀和抗空蚀性能以及优异的力学性能,在核能、海洋和航天等工业领域有广泛应用。由于长期服役于高温、腐蚀、冲击和摩擦的复杂环境中,17-4PH零部件表面受到水蚀、空蚀、腐蚀和摩擦磨损等严重破坏,亟需开展针对性防护研究。为此综述了目前17-4PH不锈钢表面防护的研究进展,主要从表面强化、表面改性和表面涂敷3个角度分析其优缺点、应用现状,并对其未来发展趋势进行展望。     

节镍型不锈钢冷轧表面短条状缺陷分析

对发生在节镍型不锈钢冷轧2B表面短条状缺陷进行显微结构、能谱分析,并结合其冶炼—热轧—冷轧—贯制生产工艺,得出缺陷的实质是热轧过程中咬入的氧化铁皮经过冷轧后的表现形式.通过对不同加热温度的统计对比、材料的热塑性分析以及热轧板氧化铁皮结构的分析,得出加热温度过高会影响材料的热塑性,导致加热和轧制过程出现微裂纹,热轧完成后演变为咬入式氧化铁皮缺陷.控制抽钢温度在1 215℃以下可以有效降低缺陷发生率.     

Effect of pickling process on removal of oxide layer on the surface of ferritic stainless steel

Oxide layer formed on stainless steel surface can result in a decrease in surface quality. Thus, it must be removed. In this paper, we investigated the effect of different pickling processes on removal of the oxide layer. Ferritic stainless steel was used as raw material. After it received annealing treatment, the components and structure of the oxide layer formed on its surface were studied. Then, the annealed stainless steel was pickled in hydrochloric acid solution system and mixed acid solution system, respectively. Results are as follows. The oxide layer on stainless steel surface has a thickness of 15–35?μm. With increase in hydrochloric acid concentration in hydrochloric acid pickling solution, the weight loss rate of stainless steel increases and is always greater than that in mixed acid pickling system. In addition, the surface of the stainless steel pickled in hydrochloric acid is smoother than that pickled in mixed acid. Furthermore, compared with channels in the oxide layer created during mixed acid pickling, those created during hydrochloric acid pickling are more, leading to shorter removal time. These results are important for increasing the pickling efficiency and improving the surface quality of stainless steel.     

高氮奥氏体不锈钢强韧化及抗弹性能研究进展

高氮奥氏体不锈钢(high nitrogen austenitic stainless steel,HNASS)是一种目前正在蓬勃发展的新型不锈钢,被广泛运用到交通运输、海洋工程、建筑材料、医疗器材和军事工业等领域.节镍高氮的奥氏体不锈钢相比于传统奥氏体不锈钢,其具有优良的综合力学性能,如高强度、高韧性、大的蠕变抗力、...     

稀土在铁素体不锈钢中的研究现状及发展前景

摘要：铁素体不锈钢具有“节镍资源型”特性及优良的综合性能,被广泛应用于轨道运输、汽车、家电和厨具等行业中。稀土作为战略性资源在不锈钢中的应用已有多年,国内外学者在这方面做了大量研究。归纳和总结了稀土对铁素体不锈钢组织和性能等方面的影响,并对其在钢中的作用机制和影响机制进行了简要分析。大量研究表明,稀土能将钢中不规则状且电子功函数较小的A12O3、MnS夹杂改性为电子功函数较大的球状稀土复合夹杂;此外,稀土能降低钢中晶粒尺寸,净化其晶界,对钢的凝固组织、退火组织等金相组织起到明显的细化作用,提高其耐蚀性能和力学性能。最后展望了稀土在不锈钢中的发展前景。     

17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢表面防护技术研究进展

17-4PH马氏体沉淀硬化不锈钢具有良好抗衰减性能、抗腐蚀和抗空蚀性能以及优异的力学性能,在核能、海洋和航天等工业领域有广泛应用。由于长期服役于高温、腐蚀、冲击和摩擦的复杂环境中,17-4PH零部件表面受到水蚀、空蚀、腐蚀和摩擦磨损等严重破坏,亟需开展针对性防护研究。为此综述了目前17-4PH不锈钢表面防护的研究进展,主要从表面强化、表面改性和表面涂敷3个角度分析其优缺点、应用现状,并对其未来发展趋势进行展望。     

表面状态对核级316LN不锈钢电化学腐蚀行为的影响

表征了打磨态和机械抛光态316LN不锈钢表面的粗糙度、表面残余应变和表面电子功函数的分布,并研究了打磨态和机械抛光态样品在硼酸盐溶液中电化学腐蚀行为的差异.与机械抛光态316LN不锈钢相比,打磨处理后样品表面较为粗糙,且表面的微观残余应变较大,近表面产生约50μm的加工硬化层.表面粗糙度和微观应变的增加引起打磨态表面电化学活性的增大,从而促进316LN不锈钢在硼酸盐溶液中腐蚀.机械抛光处理降低了表面钝化膜的载流子密度(供体和受体),并增大了钝化膜的阻抗,提高了钝化膜的致密性和保护性,能够有效抑制金属的进一步腐蚀.     

激光熔覆无碳Fe-Co-Mo高速钢涂层的组织结构与性能

用水雾化合金粉末为原料,通过同步送粉式激光熔覆技术在40Cr基材上制备无碳高速钢涂层,对涂层的显微硬度、红硬性和抗回火稳定性进行测试和分析,研究工艺参数对涂层形貌及硬度的影响。结果表明,在适宜的参数下能够在基材表面获得无宏观裂纹和气孔的无碳高速钢涂层。涂层致密度高、稀释率低,与基体呈现出良好的冶金结合。涂层熔覆态下显微硬度(HV0.2)达到700,经过600℃下1 h时效后,涂层硬度(HV0.2)明显提升至900。经过4次600℃保温1 h的时效后,涂层硬度(HV0.2)保持在800。此外在600℃保温30 h的长时间回火后,涂层仍然可以保持硬度(HV0.2)达750,相较于常规高速钢ASP2030以及热作模具钢H13具有更加出色的抗回火能力。     

In625镍基合金粉末激光熔覆参数研究

为了确定在ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢板上激光熔覆In625镍基合金粉末的最佳生产工艺参数,采用响应曲面分析法设计并开展一系列的激光熔覆参数实验,并利用Desigh-Expert软件中Response Surface模块对最终数据进行方差定量分析。通过金相显微镜对多道搭接熔覆试样的表面形态和横截面组织进行了观察和定性分析,从而确定熔覆工艺的最佳参数组合。结果表明,在维持送粉量不变的条件下,熔覆层高度对激光功率与扫描速度的响应都比较明显;熔覆工艺的最佳参数组合为激光功率2000 W,送粉量84 g·min?1,扫描速度5 mm·s?1,在此参数下获得的熔覆试样具有高质量的熔覆层,无气孔和裂纹,且表面光滑。