激光热输入对钴基合金涂层组织与裂纹的影响

采用激光熔覆技术制备了钴基合金涂层,通过对该涂层进行一系列制备和测试试验,深入研究了激光热输入对钴基合金熔覆涂层尺寸、稀释率、组织、气孔数量及裂纹的影响.结果表明:激光热输入能量从66.7 J/mm2增加到120 J/mm2,该涂层高度逐渐降低,热影响深度先减小后增大,涂层的稀释率与热影响深度有相同的变化趋势,涂层搭接...     

基于YOLO-v5的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高温析出相智能识别

TiAl金属间化合物合金是一种重要的高性能材料,其微观组织对研究片层生长行为特点和组织演变规律有着重要意义。在高温相变析出生长的实验中,对其微观组织的准确识别和定位具有至关重要的作用。本文旨在解决通过人眼观察识别微观组织存在的准确率低和主观性强的问题,通过将计算机视觉技术应用于Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高温析出相的智能识别。在经过模型选取、数据集制作、参数和配置选择以及训练结果分析后,完成了目标检测实验。实验结果表明,提出的析出相态组织目标检测模型在精确率、召回率和平均精度均值等指标上均能达到80%以上,其中mAP最高达到88%。同时,该方法具有高精度和高效性,单张图片的检测速度为17ms。因此,该方法在Ti-48Al-2Cr-2Nb合金高温析出相态组织的识别和定位上具有广阔的应用前景。     

基于母材综合跳动特性的转子表面激光再制造

介绍了综合跳动的概念,采用大功率半导体激光器同轴同步送粉的方式,对母材为28CrMoNiV的转子轴段分别进行了不同工艺的多道搭接激光熔覆再制造试验,并对转子轴实物进行激光熔覆再制造试验。试验表明,三种激光熔覆再制造层中的铁基材料涂层与其转子轴实物轴颈档外圆再制造层的综合电跳值均符合美国石油组织(API)612号的标准规定,满足汽轮机机组安全运行的要求。     

面向泵阀的钴基合金激光熔覆层组织与性能特征

目的改善泵阀密封面质量,延长其使用寿命和提高泵阀使用可靠性。方法在已做单道涂层预实验基础上,采用大功率光纤耦合半导体激光器于泵阀材料ZG45平板上制备多道钴基合金熔覆层。利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS)、显微硬度计、盐雾腐蚀箱等实验测试仪器,分析熔覆层组织形态特征、成分、显微硬度及腐蚀行为,确定多道钴基涂层的工艺参数及性能。结果多道钴基熔覆层存在可行的工艺参数,熔覆层致密,且与基材形成冶金结合。涂层显微组织主要由柱状晶、胞状晶、柱状树枝晶及枝间共晶组织组成,主要相为γ-Co、Cr_(23)C_6。枝晶中心主要由Co和Fe元素组成,其含量从枝晶中心向周围区域递减。枝晶间化合物主要由Cr、C、W元素组成,其含量均匀分布于枝晶间。涂层的平均显微硬度为586.5HV_(0.3),是基体的2.8倍以上,显微硬度随着稀释率的降低而增加。熔覆层的耐盐雾性能显著提高。结论基于钴基合金的表面激光熔覆技术可以有效地提高其硬度和耐腐蚀性,可用于泵阀密封面的表面性能强化。     

42CrMo钢表面Fe-WC激光熔覆层的组织与性能

用同轴送粉的方式在42CrMo表面激光熔覆Fe-WC合金粉末,通过扫描电镜、光学显微镜、能谱仪观察分析熔覆层的显微组织特征、WC陶瓷颗粒对熔覆层组织性能的影响、WC陶瓷颗粒分布特征及WC周围块状共晶物的组成成分;用显微硬度计、摩擦磨损试验仪、高精度电子天平测量基体与熔覆层的性能及质量损失,分析了引起性能曲线变化的原因。结果表明,熔覆层底部到顶部的组织变化为平面晶、晶界明显的胞状晶、交错生长的柱状树枝晶、排列紧密的胞状晶、方向均一的柱状树枝晶;WC陶瓷颗粒具有细化枝晶、阻断枝晶生长,增强熔覆层性能的能力;WC陶瓷颗粒在熔覆层中聚集分布,形成较宽的陶瓷带;WC陶瓷颗粒周围的块状共晶物是由WC部分分解得到的,其组成元素包括C、W、Fe、P、Cr。熔覆层平均硬度达到850 HV0.3,是基体平均硬度的3.4倍。摩擦因数为0.275左右,比基体小0.525。基体的质量损失是熔覆层的11倍多。说明Fe-WC合金熔覆层能够有效提升基体的硬度及其抗磨损能力。     

喷嘴结构对气雾化激光熔覆专用合金粉末的影响EI北大核心CSCD

针对气雾化制备激光熔覆专用粉末的问题,调整粉末材料配比,采用改进后的超音速气雾化喷嘴,对比原喷嘴进行气雾化制取激光熔覆专用镍基合金粉末的实验。结果表明,喷嘴是影响雾化粉末的重要因素。随着喷嘴结构的改进,粉末的平均粒度dm越小、体积四次矩平均径dVm和Sauter平均直径dVs越小,即颗粒越细。与此同时,粉末的流动性更好,松装比更大,粉末的有效雾化率高,符合激光熔覆的要求。     

基于MPA-BP网络的单道激光熔覆熔深预测方法

针对激光熔覆过程中熔覆层深度无法精确控制问题,提出了基于海洋捕食者(Marine Predators Algorithm, MPA)优化的误差反向传播算法(Error Back Propagation, BP)单道激光熔覆熔深预测模型,以激光功率、扫描速度和送粉速率作为自变量,熔深作为因变量对模型进行评估。通过将该模型结果与PSO-BP、SOA-BP和SSA-BP神经网络的试验结果进行对比,发现MPA-BP预测模型的平均绝对误差为7.414%,拟合优度为0.964,相关数据的试验结果均优于其他模型,表明基于MPA优化的BP神经网络对熔深预测具有更好的稳定性和预测精度。     

超音速激光沉积研究进展

超音速激光沉积是近年发展起来的一种新型表面涂层技术。由于超音速激光沉积技术是在较高的基体温度和偏低的喷涂温度下进行,相比于其他制备涂层的方法,具有较多的优势。阐述了超音速激光沉积的原理、特点、工艺参数,总结了超音速激光沉积的相关研究。     

激光金属沉积γ-TiAl合金的组织与性能研究[*]

γ-TiAl合金具有高比强度,能在高温下（750℃）表现出较好的力学性能,因而成为航空航天和汽车等行业持续关注的材料。为得到无裂纹激光γ-TiAl合金单道沉积层,采用组合参数法研究沉积层的几何形状、裂纹、显微硬度、微观结构。研究结果表明,随着粉末密度的增大,沉积层高度增加,随着比能量的提高,沉积层高度下降、深度升高;当比能量和粉末密度分别为60-130 J/mm2和1.2-2.8 g/mm2时,沉积层表面光滑、无裂纹、且无未熔颗粒;随着粉末密度的增大,显微硬度从310 HV0.3增加到610 HV0.3,随着比能量的增大,显微硬度从374 HV0.3下降到306 HV0.3;高的比能量和低的粉末密度下的柱状晶和等轴晶组织较为粗大。通过组合参数找到无裂纹激光γ-TiAl合金的单道沉积层,研究结果可为激光金属沉积成型技术制备γ-TiAl合金提供参考。