激光参数对Q235B钢激光熔凝层耐蚀性的影响 |
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引用本文: | 余立冬,边填轩,屈云腾,张贝贝,白杨.激光参数对Q235B钢激光熔凝层耐蚀性的影响[J].中国激光,2023(8):75-84. |
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作者姓名: | 余立冬 边填轩 屈云腾 张贝贝 白杨 |
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作者单位: | 1. 西北大学光子学与光子技术研究所;2. 省部共建西部能源光子技术国家重点实验室;3. 陕西省全固态激光及应用工程技术研究中心 |
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基金项目: | 陕西省重点研发计划(2020GY-118); |
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摘 要: | 为探究激光的单脉冲能量密度、光斑重叠率、扫描次数对激光熔凝层耐蚀性的影响规律,首先采用单因素激光熔凝实验法在Q235B钢材表面制备激光熔凝层,然后采用显微镜研究激光熔凝层单位面积内的微裂纹分布,并采用电化学分析方法研究熔凝层自腐蚀电位和自腐蚀电流密度的变化规律。以最大自腐蚀电位和最小自腐蚀电流密度为目标进行激光参数优化,得出单脉冲能量密度为3.82 J/cm2、光斑搭接率为80%和扫描次数为4的激光最佳参数组合。分析表面及切面的X射线能量色散谱和X射线衍射谱发现,最佳激光参数组合下制备的激光熔凝层(最佳激光熔凝层)由内至外的组织为Fe渐变氧化层过渡至以Fe3O4-FeO混合结晶为主的Fe稳定氧化层。将最佳激光熔凝层与Q235B钢碱性发黑层的电化学阻抗谱、表面粗糙度、X射线能量色散谱和X射线衍射谱进行对比后发现,最佳激光熔凝层的耐蚀性约为碱性发黑层的3倍,这得益于熔凝层中Fe稳定氧化层更低的表面粗糙度和微裂纹密度、更少的氧化漏点以及可防止过度氧化的特点。
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关 键 词: | 激光技术 最佳激光参数 激光熔凝层 耐蚀性 电化学 |
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