激光熔覆技术在模具表面处理中的研究进展

着重介绍了激光熔覆技术在锻压、塑料等模具表面处理中的研究现状,分析了模具表面处理中存在的问题,如气孔、变形和开裂等,指出了激光熔覆技术的未来发展方向：激光熔覆多源复杂信息耦合的研究、激光熔覆基础理论研究、激光熔覆材料的设计与开发、激光熔覆工艺模型的建立以及激光熔覆设备的改进。     

基于EDEM的激光熔覆粉末利用率仿真分析

针对现有同轴载气激光熔覆粉末利用率低的不足,设计环式同轴载气激光熔覆头,利用离散单元法对熔覆粉末在粉流道内的运动进行仿真分析,研究熔覆头喷嘴结构参数对粉末汇聚和利用率的影响规律。结果发现,粉流道夹角对粉焦距和汇聚性能影响较大,当夹角为36°时,粉末颗粒分布较为集中,熔覆头的粉末利用率达到最高48.5%。研究成果可为熔覆头结构设计提供理论依据。     

柴油机曲轴裂纹激光熔覆修复材料选择的仿真研究

针对因裂纹而导致失效的曲轴进行激光熔覆再制造,讨论了激光熔覆技术的具体工艺流程和工艺环境及激光熔覆材料的选择;运用ANSYS分析软件对修复后的零件进行温度场与应力场、3种熔覆层的残余应力的仿真分析,研究铁基、钴基、镍基自熔性合金粉末熔覆材料的修复结果,确定了基体材料45钢的曲轴单拐裂纹的最佳熔覆材料．     

基于激光诱导击穿光谱的熔覆层表面性质研究

以激光熔覆技术为基础,采用激光诱导击穿光谱技术研究不同扫描速度下熔覆样件的硬度与光谱之间的相关性。收集不同硬度样品的光谱数据,提取其中离子与原子光谱线的光谱强度比,与样品的显微硬度做比较。研究表明,基于熔覆层的硬度、激光熔覆的工艺参数以及熔覆层成型差异,不同样品的谱线强度比不同。同一块样品中CrⅡ/CrⅠ的比值可以反应熔覆层不同区域的硬度关系。采用激光诱导击穿光谱技术可以评价熔覆成型质量。     

两种激光熔覆法对Ni-WC复合涂层耐磨性的影响研究

比较了两种激光熔覆法制备的Ni基WC复合涂层的耐磨性.结果表明,通过三级激光熔覆法制造有梯度变化的涂层或采用优化WC颗粒浓度、激光功率获得有明显梯度分布的涂层都可以制备出无气孔夹杂的涂层,但三级激光熔覆法制备的涂层在磨损一定时间后会导致磨损量急剧增大,不适宜应用于长期磨损的涂层.     

Fe基激光熔覆工艺参数对涂层成形的影响

在离焦量、送粉量、送粉气流量一定的情况下,研究了激光功率、扫描速度、激光束与送粉束相对位置等对激光熔覆成形的影响。结果表明:送粉束在前,激光束在后,激光功率为6 kW时,扫描速度为1.5 m/min时的熔覆层成形较好;激光功率为7 kW,扫描速度为1.2～1.4 m/min时的激光熔覆层成形较好。送粉束在后,激光束在前,激光功率为7 kW,扫描速度为0.5～0.6m/min时的激光熔覆成形较好。熔覆层的组织形态主要有平面层、胞状晶和树枝晶。     

钛合金表面激光熔覆TiC涂层显微结构和耐磨性

采用HL-5000型横流CO2激光加工机在TC4钛合金表面激光熔覆TiC+Ti和TiC+Ti+F102复合涂层。通过SEM、EDAX、XRD、HXD-1000TMC型显微硬度计,HT-600型高温摩擦磨损试验机,分析了熔覆层的显微组织、成分、物相,测试了激光熔覆层的显微硬度和滑动摩擦磨损性能。结果表明,激光熔覆制备的TiC复合涂层与基体呈冶金结合,在TiC+Ti激光熔覆层中,熔覆层的组织是在Ti基体上分布着TiC树枝晶;在TiC+Ti+F102激光熔覆层中,TiC颗粒发生了部分溶解,熔覆层的组织是在Ti基和γ-Ni基的基体上分布着细小的TiC颗粒和TiC树枝晶。TiC+Ti激光熔覆层的硬度约为700 HV0.1,TiC+Ti+F102激光熔覆层的硬度约为800 HV0.1,两种复合涂层耐磨性均比TC4钛合金显著提高。     

钛合金表面激光熔覆氧化锆陶瓷涂层的显微组织

本文采用激光熔覆技术,探讨制备ZrO_2/Ti梯度功能材料,利用SEM和EPMA分析激光熔覆层,过渡层、热影响区的组织形貌和各组元的成份分布。用X射线衍射和微区X射线衍射技术分析激光熔覆区的氧化锆相变及各区域的相组成。得到:经过激光熔覆处理,熔覆区氧化锆由C—ZrO_2和T—ZrO_2组成,激光熔覆层、过渡区,热影响区的组织分别为ZrO_2枝晶 Ti_2O、粒状Z_rO_2 α相、片状α组成,在过渡区内成份是渐变的,组织为陶瓷相ZrO_2和塑性相α相混合。此工艺是制备ZrO_2/Ti梯度功能材料有前途的方法。     

钛合金表面激光熔覆技术研究现状与展望

在介绍钛合金表面激光熔覆工艺研究现状基础上,详细分析了不同熔覆材料、不同激光参数对涂层表面组织及性能的影响以及外加物理场对涂层质量的改变.并对该技术未来的发展趋势进行了展望,提出了针对激光熔覆技术引入交变电磁场来达到提高涂层综合性能的可能性.     

反应釜传动轴激光熔覆修复技术的BP-GA优化研究

激光熔覆技术具有组织细密、零件相对不变形、安全性高等特点,将其应用于轴类零件修复中,可提高工件强度、缩短修复周期、降低约60%的修复成本。在使用激光熔覆修复技术中,参数优化是关系到加工质量、加工成本的关键问题。研究YAG激光熔覆技术在反应釜传动轴修复中的应用,通过试验研究、神经网络和遗传算法等方法,在保证修复后无裂纹和修复区结合强度足够的前提下,优化主要技术参数(工件转速、离焦量、出粉速率),优化结果提高反应釜传动轴修复工作的效率和产品质量,降低修复制造成本,对推广激光熔覆技术的应用具有重要意义。     

激光熔覆技术在球磨机主轴修复中的应用

利用激光熔覆技术对球磨机主轴表面进行工艺参数熔覆试验,主要分析了熔覆层裂纹和气孔产生的趋势及对熔覆层耐磨性能的影响,采取适当的工艺参数,消除熔覆层内的气孔,减少裂纹,使表面硬度在不同程度上得到提高,从而提高熔覆层性能。     

不锈钢基体激光熔覆Ni60A的残余应力研究

选择激光功率、扫描速度、送粉量为影响因素,用正交试验方法研究了不锈钢基体激光熔覆Ni60A的残余应力;结果表明:影响残余应力的关键因素为扫描速度,其次是激光功率,最后为送粉量;扫描速度180 mm/min、激光功率1.5 kW、送粉量3 g/s产生最小残余应力;此时熔覆材料Ni60A与基体形成良好的冶金结合,熔覆层组织均匀,无微裂纹等明显缺陷。研究结果为叶轮和螺杆的激光熔覆再制造提供了实验依据。     

激光熔覆Ni基WC涂层内铸造WC颗粒溶解特征的研究

采用激光熔覆的方法在Q235钢表面制备了wc颗粒强化的Ni基涂层。研究了铸造wc颗粒在涂层内的溶解特征。结果表明：铸造wc颗粒在涂层底部几乎完全溶解并与扩散进入的Fe发生共晶反应形成粗大的鱼骨状形貌特征M6C型碳化物;在涂层中部,铸造wc颗粒完全溶解并析出M7C3,M12C与M23C6型碳化物;在涂层边部,大部分铸造wc颗粒发生部分溶解形成3—5μm的M6C合金化反应层,保持了原有多角状结构与高硬度特征。     

熔覆处理高铬高锰耐磨钢板的微观组织分析

文章选取对基材45#钢进行粉末电弧熔覆处理后获得耐磨钢板,研究其成分和微观组织特点,分析结合层的特性。结果表明:熔覆区为细小的树枝晶,组织均匀致密,并有硬质点弥散分布。冶金结合使得表面层具有高硬度和耐磨性,同时内部具有良好的耐冲击性能。