激光熔覆的应用基础研究进展

针对激光熔覆开裂敏感性大并难以进行大面积熔覆的技术难关,将激光熔覆技术、纳米技术及热喷涂技术相结合,提出了激光单道、搭接及再重叠熔覆过程中的纳米抗裂措施,成功消除了裂纹及孔隙,并制备了与基体冶金结合、具有优异服役性能的较大面积激光熔覆层.     

激光熔覆添加纳米WC/Co合金粉末涂层的组织与抗裂性能

利用CO2激光宽带熔覆技术在45钢表面制备了添加纳米WC/Co-Ni基、WC/Co-Fe基熔覆层.用SEM、EDS、XRD进行观察和分析,对比研究了添加纳米WC/Co-Ni基、WC/Co-Fe基熔覆层的形貌、组织结构、强化相的形状及其分布.结果表明,Ni基熔覆层中物相主要为黑色(Fe,Ni)、B2Fe3Ni3基体上分布着WC、Cr2Fe14C等白色的碳化物相,而Fe基熔覆层中的白色碳化物相中有W2C、Fe3W3C.在优化的工艺参数下,通过连续控制微观结构要素,可以实现成分、组织的变化,获得无气孔、无裂纹的熔覆层.采用EVANS压痕法测得喷焊Ni基WC/Co复合陶瓷涂层断裂韧度K1C的平均值为9 MN·m-3/2,而在现有维氏硬度计最大载荷50 kg的情况下,激光熔覆添加纳米WC/Co合金粉末涂层得到的熔覆层仍无裂纹出现,证实了激光熔覆添加纳米WC/Co合金粉末涂层的抗裂作用.     

激光多层熔覆技术的研究现状及发展

对激光多层熔覆成形温度场、激光快速熔凝条件下凝固规律、不同基体材料上的激光多层熔覆、激光多层熔覆工艺和激光多层熔覆层耐磨性及其应用等激光多层熔覆技术的最新研究进展作了介绍,并对今后激光多层熔覆技术研究工作的重点,提出了想法.     

绿色热处理工艺-激光热处理

建立了激光热处理工艺的理论能耗计算公式,并以激光相变强化为例,用CO2激光器对30CrMnSiA钢进行热处理,激光功率1.55 kW, 扫描速度12 mm/s,光斑直径10 mm,可以使材料的平均疲劳寿命提高40%,CO2激光器的电光转化效率为26%,材料对激光的吸收效率为0.94.经计算,激光热处理能耗仅为传统热处理能耗的2.6%～15.6%.而一系列的研究也表明,经过激光热处理后材料的使用性能及寿命得到了显著的提高.     

激光熔覆原位合成碳化钨增强铁基表面复合材料的研究

利用激光熔覆原位合成技术,在预置N i涂层的45钢表面原位自生碳化钨陶瓷。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微硬度计等分析测试手段对碳化钨陶瓷增强相的组织形貌、物相组成、化学成分及力学性能等方面进行了研究。结果表明,熔覆区内的碳化物由过饱和固溶体共晶析出;涂层与基体间的结合为冶金结合;制备的表面复合材料的硬度高于基体,改性效果极为明显。