Effect of the Process Parameters on the Indentation Size of Particle Deposited Using Supersonic Laser Deposition

利用有限元分析软件ANSYS Multiphysics/LS-DYNA模块,模拟了超音速激光沉积工艺在中碳钢基体上沉积Stellite 6合金颗粒的过程,分析了颗粒尺寸、温度及基体温度对颗粒沉积的变形行为、沉积处凹坑深度、宽度的影响。通过提取沉积处单元体的坐标变化值,获得了颗粒碰撞基体后的凹坑深度和宽度的数值,并通过计算得颗粒能有效沉积的宽深比范围,并对这些数值进行分析和数值拟合。结果表明:颗粒能有效沉积的宽深比值范围在1.3~1.5。     

低碳钢表面激光熔覆Ni60合金的工艺及性能

采用激光熔覆法,在20钢表面制备出Ni60合金熔覆层。通过金相显微镜分析了熔覆层的组织形貌,用显微硬度计测试了熔覆层的显微硬度,摩擦磨损实验仪进行了耐磨性试验,研究了激光功率、扫描速度等工艺参数对熔覆层组织性能的影响,确定了最优工艺参数。结果表明,在激光功率1800 W、扫描速度150 mm·min^-1的条件下,所得熔覆层表面光滑致密,组织细小均匀,与基体实现了良好的冶金结合;在此工艺参数下,熔覆层不仅具有较高的耐磨性能和较低的摩擦系数,且硬度提高到渗碳钢的约1.7倍。     

Cr12MoV模具钢激光熔覆Fe基合金的组织与性能分析

为了进一步提高模具钢表面的硬度和耐磨性能,以Cr12MoV作为基体材料,利用2 kW半导体激光器,以同轴送粉的方式在其表面上熔覆高硬度的Fe基合金粉末。通过光学显微镜、X射线衍射、扫描电镜分析熔覆层的组织形貌和物相;用显微硬度计测试熔覆层的显微硬度,用磨损试验机进行耐磨试验。进而研究激光功率、扫描速度和送粉量等工艺参数对熔覆层组织性能的影响,确定了最优化工艺参数。实验结果表明,使熔覆层的硬度和耐磨性较优良的工艺参数为:激光功率为1.2 kW,扫描速度为720 mm/s,送粉量为8.5 g/min。在此工艺参数下,熔覆层无裂纹、气孔、夹渣等缺陷,且显微硬度和耐磨性能得到显著提高,最高硬度达921 HV0.2,熔覆层的磨损失重仅为基体材料的25%,明显高于基体的硬度和耐磨性,这归因于熔覆层中存在V4C3、Cr23C6、Cr7C3等细小树枝晶。     

扫描间距对激光制备纳米SiC抗氧化涂层的影响

目的 研究激光的扫描间距对纳米SiC涂层形貌、生长机理和抗氧化涂层的影响。方法 以不同扫描间距的激光辐照制备SiC纳米涂层。分别利用体视显微镜、扫描电镜(SEM)和激光共聚焦显微镜分析涂层表面、截面的三维形貌,研究扫描间距对涂层形貌的影响,探究微米SiC颗粒转变为纳米SiC颗粒的演变及生长机理。用热失重法(TGA)研究试样高温抗氧化性能,包括试样的氧化失重率随温度变化和650、800℃两种温度下的恒温抗氧化性能对比分析,并用阿伦尼乌斯线性拟合进行了验证。结果 激光能够促使预置于石墨基体上的微米SiC颗粒在Ar保护下的密闭反应室中转变为纳米SiC颗粒,且涂层主要由结晶度良好的α–SiC、β–SiC纳米晶颗粒组成。当扫描间距为0.08 mm时,形成的涂层表面较为平滑均匀,粗糙度较小,最高处与最低处的高度差仅为135.829μm,且此间距下,试验活化能值Ea=11.014×10⁴ J/mol最大,抗氧化性能最好。其次试样在600～850℃范围内,试样氧化失重率较低,小于8%,其氧化失重率与氧化时间呈现出较好的一次线性的拟合度。结论 激光辐照制备的SiC纳米涂层的形貌、生...     

超音速激光沉积工艺参数对颗粒沉积凹坑尺寸的影响（英文）

利用有限元分析软件ANSYS Multiphysics/LS-DYNA模块,模拟了超音速激光沉积工艺在中碳钢基体上沉积Stellite 6合金颗粒的过程,分析了颗粒尺寸、温度及基体温度对颗粒沉积的变形行为、沉积处凹坑深度、宽度的影响。通过提取沉积处单元体的坐标变化值,获得了颗粒碰撞基体后的凹坑深度和宽度的数值,并通过计算得颗粒能有效沉积的宽深比范围,并对这些数值进行分析和数值拟合。结果表明:颗粒能有效沉积的宽深比值范围在1.3~1.5。     

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。