铸钢零件激光熔覆修复试验研究和工程应用

铸钢零件在船舶和舰艇中被大量使用,用电弧和氩弧等堆焊方法对其进行修理非常困难,激光熔覆技术是修理这类零件的好方法.对铸钢零件激光熔覆修复技术进行了试验研究,通过金相分析,研究了激光熔覆层组织的生长规律,采用粉末梯度变化技术,克服了激光熔覆修理铸钢零件易出现裂纹的难题,同时又能满足对零件表面高强度和高硬度的要求.在试验研究取得成功的基础上,对应用于船舶的锚链轴铸钢零件进行了激光熔覆修复并取得成功.     

激光熔覆止裂技术研究

针对石化行业动设备关键轴类零件的磨损失效特点,采用激光熔覆技术对零件表面进行修复和强化.通过对熔覆粉末材料配方选择和熔覆工艺参数的优化,技术上保证了激光熔覆层的质量,提高了零件的使用性能,延长了其使用寿命.在实际生产中,应用激光熔覆修复技术取得了较好的经济效益.     

激光熔覆修复技术的基础试验研究

激光熔覆修复是近年来迅速发展的一项有许多突出优点的零件修复技术,文章对该技术进行了基础性的试验研究,模拟实际零件的修复情况,通过在基体材料上加工一个"U"形缺口并用激光熔覆技术进行修复.把激光熔覆修复件制作成力学性能试件,获得了相关的试验数据,并对试验结果进行了分析,为激光熔覆修复技术的实际工程应用提供了理论依据.     

激光熔覆修复技术研究进展

介绍了激光熔覆修复技术的应用概况,并对激光熔覆修复工艺、激光熔覆专用铁基粉末进行了分析和综述,指出了激光熔覆修复的发展方向。     

激光熔覆修复铜合金零件的工艺研究

研究了铜合金表面激光熔覆修复工艺和熔覆层组织.结果表明,采用优化的激光功率和扫描速度,可在黄铜基体表面熔覆与基体呈冶金结合、无裂纹的锡青铜合金修复涂层;其熔覆层组织具有快速凝固特征,熔覆层从下到上分别为细小胞状晶、粗大树枝晶、细小枝晶和胞状晶组织.     

激光熔覆在零部件修复中的应用现状

激光熔覆修复技术用于修复形状复杂和加工费用高的零部件,特别是修复层与基体呈冶金结合.从零部件失效、激光熔覆材料选择、熔覆工艺优化三个方面阐述了激光熔覆修复技术的优点,结合激光熔覆修复技术在叶片、辊轴、模具等零部件修复中的大量实例,从激光熔覆修复技术的基本原理和工作特点出发,对其进行总结和分类.并论述目前激光熔覆修复技术在国内外各种零部件修复中的研究、开发和应用,为进一步提高各种零部件的使用寿命提供了一个有效的途径.探讨了激光熔覆修复技术在未来工业中应用的发展趋势和广阔前景.     

表面改质及强化技术

激光熔覆修复技术用于修复形状复杂和加工费用高的零部件,特别是修复层与基体呈冶金结合。从零部件失效、激光熔覆材料选择、熔覆工艺优化三个方面,阐述了激光熔覆修复技术的优点,结合激光熔覆修复技术在叶片、辊轴、模具等零部件修复中的大量实例,从激光熔覆修复技术的基本原理和工作特点出发,对其进行总结和分类。并论述目前激光熔覆修复技术在国内外各种零部件修复中的研究、开发和应用,为进一步提高各种零部件的使用寿命提供了一个有效地途径。探讨了激光熔覆修复技术在未来工业中应用的发展趋势和广阔前景。图1参30     

表面改质及强化技术

激光熔覆修复技术用于修复形状复杂和加工费用高的零部件,特别是修复层与基体呈冶金结合。从零部件失效、激光熔覆材料选择、熔覆工艺优化三个方面,阐述了激光熔覆修复技术的优点,结合激光熔覆修复技术在叶片、辊轴、模具等零部件修复中的大量实例,从激光熔覆修复技术的基本原理和工作特点出发,对其进行总结和分类。并论述目前激光熔覆修复技术在国内外各种零部件修复中的研究、开发和应用,为进一步提高各种零部件的使用寿命提供了一个有效地途径。探讨了激光熔覆修复技术在未来工业中应用的发展趋势和广阔前景。图1参30     

大型铸锻件的激光熔覆修复技术研究现状

作为3D打印技术的先进代表之一,激光熔覆为大型铸锻件的修复提供了新的方向,大大有效解决了传统修复技术的修复零件和时间长、成本高昂等问题。通过介绍激光熔覆修复技术的原理和特点,结合国家战略需求和行业实际诉求,回顾并总结了激光熔覆技术在修复相关大型铸锻件方面取得的进展,展望了其未来的发展趋势。     

激光熔覆技术在结构修复上的应用现状

激光熔覆是现代制造业中最为重要的结构修复技术之一,激光熔覆修复技术的发展对提高金属结构的可靠性和使用寿命有着重要的意义。分析了激光熔覆技术在修复结构方面的应用;讨论了不同工艺参数对修复质量的影响;对熔覆过程流场、温度场及残余应力场的数值仿真进行总结;讨论了熔覆后结构的显微组织、力学性能测试及后处理措施,展望了激光熔覆修复方法在结构中的应用前景。     

高强度不锈钢激光熔覆层抗腐蚀性及其腐蚀机制研究

通过激光熔覆技术在基体1Crl5Ni4Mo3N表面制备高强度不锈钢熔覆层,并利用扫描电镜、析氢试验、电化学分析仪对基体与熔覆层的组织结构、析氢速率、电化学阻抗与腐蚀形貌进行测试表征.结果表明:所制备的熔覆层抗腐蚀性较基体差.分别对基体与熔覆层的腐蚀机制进行探究,发现基体与熔覆层腐蚀过程主要分为3个阶段,腐蚀形式为晶间腐...     

镁合金激光表面熔覆技术

镁及镁合金具有良好的物理和力学性能,是一种极具发展潜力的材料,但镁合金的耐蚀性较差,采用激光表面熔覆技术,可显著提高其表面的耐蚀性。本文综述了镁合金激光表面熔覆技术,并对今后镁合金激光表面熔覆技术的发展作出展望。     

磨损零件的激光熔覆修复实验研究

研究采用激光熔覆方法修复磨损的零件,将2Cr12基体材料与激光熔覆后的F321合金进行磨损对比实验的结果表明,激光熔覆后的F321合金的耐磨性是基体材料2Cr12的5倍,被修复的2Cr12零件其耐磨性大大提高.在较软的合金粉末中添加硬质相如WC等陶瓷颗粒时,可大大提高软性合金粉末的耐磨性.激光熔覆由软合金和硬质颗粒组成的复合粉末,能使硬质颗粒分散均匀.激光熔覆316L不锈钢熔覆层的实验表明,熔覆层内的硬度分布较均匀.     

镁合金激光表面熔覆技术

镁及镁合金具有良好的物理和力学性能，是一种极具发展潜力的材料，但镁合金的耐蚀性较差，采用激光表面熔覆技术，可显著提高其表面的耐蚀性。本文综述了镁合金激光表面熔覆技术。并对今后镁合金激光表面熔覆技术的发展作出展望。     

激光熔覆高熵合金涂层的耐腐蚀性能研究进展

利用激光熔覆技术制备的高熵合金涂层已成为一种新兴的绿色清洁耐腐蚀涂层.为了最大程度发挥高熵合金涂层的耐腐蚀防护性能,需要探究激光熔覆高熵合金涂层耐腐蚀性能的影响因素及影响机理.首先阐述了高熵合金理论以及利用激光熔覆技术制备高熵合金涂层的优势,总结了高熵合金激光熔覆涂层优异耐腐蚀特性及耐腐蚀强化机理.重点综述了高熵合金元素组成、激光熔覆工艺参数、涂层后处理工艺以及服役温度4个因素,对高熵合金激光熔覆涂层耐腐蚀性能的影响规律与影响机理.高熵合金中适当添加Ni、Al、Ti等元素,在一定程度上可以提高涂层的耐腐蚀性,但是随着元素含量的进一步增加,由于高熵合金涂层的物相组成改变、晶格畸变严重、元素偏析加剧,可能导致涂层的耐腐蚀性能降低.适宜的激光加工参数可以使涂层具有较好的耐腐蚀性,原因在于涂层的缺陷较少、组织细密均匀.退火、激光重熔、超声冲击处理等涂层后处理工艺,通过改变高熵合金涂层的物相组成以及微观组织特征,来提高其耐腐蚀性.激光熔覆高熵合金涂层的服役环境温度越高,则腐蚀速率越快.最后,对激光熔覆高熵合金涂层的耐腐蚀性能强化方法进行了总结与展望.     

激光熔覆制备高熵合金涂层的研究进展

激光熔覆技术具有高的冷却速度、低的稀释率、涂层与基体冶金结合等优点,采用激光熔覆技术制备耐磨性和耐腐蚀好的高熵合金涂层是近几年高熵合金领域的研究热点之一。首先概括了激光熔覆技术制备的高熵合金体系及组织结构特征,大多高熵合金涂层以固溶相为主,少数合金涂层形成了非晶相,与熔炼制备高熵合金块体材料相比,涂层组织具有均匀、细小致密等特点。然后介绍了涂层的性能特征,涂层具有较高的硬度、良好的耐磨性,同时指明高耐磨性涂层不仅具有高的硬度,同时还需要具有一定的塑韧性。涂层合金中大多包含有Al、Cr、Si和Co等形成稳定氧化膜的元素,呈现优异的抗腐蚀性能。随后重点概述了合金元素（Al、Mo、V、Ti、B、Ni、Nb和Cu等）、熔覆工艺参数（激光功率、扫描速度和预制层粉末厚度）和热处理工艺对涂层组织结构和性能的影响规律。其中,熔覆工艺参数对涂层组织结构和性能的影响研究相对较少,将是未来研究的重点内容之一。最后对激光熔覆技术制备高熵合金涂层存在的问题和未来的研究方向做了展望。     

液压泵缸体配流副表面激光熔覆的实验研究

对球墨铸铁熔覆青铜合金粉末的工艺进行了研究。通过熔覆试验和金相组织分析,获得了最佳工艺参数。磨损试验表明,液压泵缸体配流面的激光熔覆层满足使用要求。     

Research progress of laser cladding self-fluxing alloy coatings on titanium alloys

Laser cladding is a new surface modification technology,and is widely used for fabricating wear and corrosion resistant composites coatings. Self-fluxing alloys have many advantages,such as excellent properties of deoxidizing and slagging,high wear resistance,low melting point and easy cladding,and are often used in laser cladding to improve wear and corrosion resistance of titanium and its alloys. In this paper,the recent development of Ni-based and Co-based self-fluxing alloy coatings which includes the influence of rare earth and ceramic particles in coatings are summarized. Besides,the effects of processing parameters,such as laser power and scanning speed,on coatings are reviewed. Finally,the trend of development in the future is forecasted.     

不同基面角度对激光熔覆Ni25/WC涂层耐磨性的影响

目的 为实现模具曲面或斜面区域修复,研究不同基面角度对激光熔覆Ni25/WC涂层形貌和耐磨性的影响。方法 采用激光熔覆技术在不同角度的基体表面制备了Ni25/WC修复涂层,利用X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、扫描电镜(SEM)和摩擦磨损试验机,分析和研究了不同角度对涂层截面形貌、物相组成、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能的影响及机理。结果 熔覆过程中,基体表面为90°时,在重力作用下,粉末流向下偏移,部分粉末无法进入熔池,使得单道涂层厚度降低,熔池内的金属熔液受重力影响向下滑落,激光熔覆快速凝固的特点使得熔液在滑落前凝固,导致涂层形心向下侧偏移。在重力、运载气体及空气阻力的作用下,混合粉末中密度更大的WC颗粒向下偏移量更大,未进入熔池的大尺寸的WC颗粒更多,使得涂层中WC颗粒含量降低。WC颗粒含量影响涂层的磨损形式,0°涂层主要磨损形式为犁削作用和黏着磨损,90°涂层主要发生了磨粒磨损。结论 不同角度单道涂层的截面形状和厚度不同,0°涂层呈现两侧较为对称的半圆或半椭圆,涂层厚度更大,90°涂层的形心随重力向下侧偏移,涂层厚度明显减小;涂层的物相种类相同,均由FeNi3、Ni2B及WC等相组成;0°涂层显微硬度平均值为446.67HV0.2,90°涂层显微硬度平均值为456.13HV0.2。0°涂层磨损率为0.002 6 mg/m,90°涂层磨损率为0.008 mg/m,0°涂层耐磨性优于90°涂层,磨损机制不同是耐磨性产生差异的主要原因。     

高熵合金高能束增材制造及性能的研究进展

高熵合金（HEA）是目前材料和工程科学领域的研究热点。HEA不同于传统合金，由多种主要元素组成，因此HEA成分数量可能大大超过传统合金。HEA因其独特“近/等摩尔比”的成分构成，具备高硬度、抗氧化、抗腐蚀、耐高温、耐磨等优异的性能。增材制造（AM）与HEA结合可制备出高强度、高塑性、高度复杂几何体的金属零件。本文探讨了目前广泛使用的选区电子束熔化技术（SEBM）、选区激光熔化技术（SLM）、激光熔覆技术（LC）以及等离子熔覆技术（PC）。前两者用于制备块状HEA，后两者用于制备涂层HEA。SEBM制备的HEA延展性好，不易开裂；SLM制备的HEA成形精度、强度、表面光洁度高；LC制备的HEA熔覆层稀释度极低，组织致密；PC制备的HEA熔覆层几乎无气孔、无裂纹。本文系统总结了4种不同AM方法的技术特点，以及制备的HEA相较于传统铸造技术在微观结构特征、力学和耐腐蚀性能方面的优势，并详细介绍其内在机理。本文为开发AM制备高熵合金的前沿技术提供理论思路。