| 热辅助超声滚压温度场参数影响激光熔覆涂层表面粗糙度研究 |
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| 引用本文： | 张常胜,沈学会,罗辉,姜永泉.热辅助超声滚压温度场参数影响激光熔覆涂层表面粗糙度研究[J].表面技术,2024,53(5):149-155. |
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| 作者姓名： | 张常胜 沈学会 罗辉 姜永泉 |
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| 作者单位： | 齐鲁工业大学山东省科学院 机械与汽车工程学院，济南 250353;齐鲁工业大学山东省科学院 机械与汽车工程学院，济南 250353;山东建筑大学 机电工程学院，济南 250101;浙江晶鸿精密机械制造有限公司，浙江 上虞 312300;山东黄金矿业 莱州 有限公司三山岛金矿，山东 烟台 261400 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51775285);山东省自然科学基金(ZR2023ME104) |
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| 摘 要： | 目的 降低激光熔覆涂层的表面粗糙度。方法 采用激光熔覆技术制备铁基激光熔覆涂层，采用超声温滚压耦合热处理工艺对熔覆层进行熔覆后强化加工，重点研究温度场参数对成形表面粗糙度的影响，通过方差分析(ANOVA)确立参数显著性，同时利用响应曲面法(RSM)构建温度场参数影响铁基涂层表面粗糙度的预测模型，并进行参数优化。结果 加热温度和保温时间对成形试样表面粗糙度的影响显著。在实验参数范围内，试样的表面粗糙度与加热温度呈正相关，与保温时间呈负相关。实验结果表明，在相同保温时间下，在加热温度100、250、400 ℃条件下试样的表面粗糙度Ra分别为0.237、0.158、0.096 μm;在相同加热温度下，在保温时间为0.5、1、2 h条件下试样的表面粗糙度Ra分别为0.156、0.164、0.170 μm。可见与保温时间相比，加热温度对涂层表面粗糙度的影响更显著。参数优化分析结果表明，在实验参数范围内，在400 ℃加热温度和0.5 h保温时间条件下，试样具有最小的表面粗糙度Ra(0.089 μm)。结论 相较于车削及常温滚压工艺，采用超声温滚压耦合热处理工艺可进一步降低激光熔覆涂层的表面粗糙度，在实验参数范围内，加热温度400 ℃和保温时间0.5 h是最优的温度场参数组合。
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| 关 键 词： | 超声滚压 温塑性 增材制造 表面粗糙度 热处理 铁基合金 |
| 收稿时间： | 2022/11/29 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/8/8 0:00:00 |
Effect of Heating Parameters on Roughness of Laser Cladding Coatings Treated by Heat-assisted Ultrasonic Burnishing |
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| ZHANG Changsheng,SHEN Xuehui,LUO Hui,JIANG Yongquan.Effect of Heating Parameters on Roughness of Laser Cladding Coatings Treated by Heat-assisted Ultrasonic Burnishing[J].Surface Technology,2024,53(5):149-155. |
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| Authors: | ZHANG Changsheng SHEN Xuehui LUO Hui JIANG Yongquan |
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| Affiliation: | School of Mechanical Engineering, Qilu University of Technology Shandong Academy of Sciences, Jinan 250353, China;School of Mechanical Engineering, Qilu University of Technology Shandong Academy of Sciences, Jinan 250353, China;School of Mechanical and Electrical Engineering, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China;Zhejiang Jinghong Precision Machinery Manufacturing Co., Ltd., Zhejiang Shangyu 312300, China; Shandong Gold Group Co., Ltd., Shandong Island Gold Mine, Shandong Yantai 261400, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | ultrasonic burnishing warm plasticity additive manufacturing surface roughness heat treatment Fe-based alloy |
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