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。     

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．     

激光熔覆中熵合金铁钴镍涂层的工艺及组织性能

用高能球磨制备等原子比铁(Fe)钴(Co)镍(Ni)铁镍钴复合粉体,用激光熔覆方法制备复合粉铁镍钴体合金涂层。用OM、HV、XRD、SEM、EDS、SVET等对复合粉体及熔覆合金层进行了组织表征及性能测试。结果表明,复合粉体经3 h高能球磨后均匀细化,平均尺寸从35μm到15μm左右,镍晶格有一定畸变,有新相Co3Fe7产生;用优化后的激光熔覆工艺激光功率2000 W,激光扫描速度10 mm/s,保护Ar气流速度12 L/min制备中熵熔覆合金FeCoNi涂层;XRD、SEM、EDS表明熔覆层合金是单一的面心立方(FCC)相,Fe,Co,Ni成分均匀分布,没有金属间化合物产生;熔覆层的HV约是243,在0.5 mol/L氯化钠溶液中熔覆层的SVET表明耐腐蚀性能好。     

激光熔覆碳素工具钢(T8A)的微观形貌和显微硬度分析

采用自配Fe-Ni-Cr-Mo-C-B-Si粉末在T8A基体上进行了激光熔覆试验,获得了高致密度、高硬度、表面质量较好的熔覆层.在加工过程中发现,使用无水酒精作粘结剂的熔覆工艺性要比松香酒精溶液好,形成的熔覆层对基体T8A有良好的润湿性,光学显微镜下观察熔覆层的横断面,熔覆层与基体的界面处结合良好.熔覆层的显微硬度可达到625 HV,而过渡区域的硬度更高,达到了700 HV,熔覆层的内部质量和硬度符合预期的要求.     

不同激光熔覆材料涂层的耐磨性能比较

对宽带激光熔覆不同熔覆材料的复合涂层的耐磨性能进行研究。结果表明Ni60B熔覆层的硬度高于40Cr基材的硬度,Ni60B＋WC梯度复合涂层具有最高的硬度,对于提高零件的抗磨损性能比较有利;Ni60B熔覆层和Ni60B＋WC熔覆层均适合修复轴类零件;三层梯度复合涂层磨痕宽度最小,具有最好的耐磨性。     

不同种类激光熔覆粉末的性能研究

选取铁基不锈钢316L、超级不锈钢、Ni基合金为研究对象,采用激光熔覆技术将粉末熔覆在合金钢表面,以SEM图像表征熔覆层的微观结构,采用EDS能谱分析研究熔覆层和基体的化学成分,采用拉伸试验机测试熔覆层的弯曲性能,通过盐雾试验法、极化电位法研究了熔覆层的耐盐雾腐蚀性能.结果表明:316L熔覆层晶粒形貌不规则,晶粒较大有部分柱状晶;超级不锈钢熔覆层组织较均匀,存在大量的等轴晶;而Ni基合金熔覆层的组织均匀,存在一定数量的析出相,且析出相均匀、细小;Ni基合金在熔覆层位置处的硬度明显高于316L和超级不锈钢;三种材料的熔覆层与基体有较明显的分界;熔合区宽度约为100μm;检测点的化学成分组成与熔覆材料和基体的成分一致;熔覆层和基体达到很好的结合强度;三种材料的熔覆层经480 h铜加速盐雾腐蚀试验后,熔覆层表面未出现肉眼可见的红斑或红锈.     

纯铜表面激光熔覆Ni基合金涂层组织与性能

为了提高铜的耐磨性,通过预置粉末,采用Nd:YAG激光器在纯铜基体上进行了激光熔覆Ni基合金涂层的试验。通过SEM对熔覆层和熔覆层与基体结合区的形貌和微观组织进行了研究,并对熔覆层的硬度、耐磨性进行了测定。结果表明,熔覆层呈典型的快速凝固特征,组织良好,可以对基体提供强防护作用;含一定质量分数的Cu的镍基合金表现为胞状组织,含B、Si的Ni基合金组织表现为网状枝晶结构;铜表面Ni基熔覆层硬度较铜基材明显提高,室温干滑动摩擦磨损性能均较Cu基材明显提高。     

基于SLM的18Ni-300模具钢工艺参数优化

设计了以激光功率、扫描速度、扫描间距、铺粉厚度为因素的正交实验,研究了SLM 成型18Ni-300 模具钢粉末过程中各个工艺参数对成型件致密度的影响规律,并进行了工艺参数优化。实验表明,在选定范围内,成型件致密度随激光功率的增加先增大后减小?随扫描速度的增加持续减小?随扫描间距的增加先增加后减小?随铺粉厚度的增加持续减小。最优工艺参数组为激光功率260 W、扫描速度500 mm/ s、扫描间距0.11 mm、铺粉厚度0.02 mm 时,成型件致密度99.99%,为所有实验中的最优值。     

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。     

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。     

Experimental study on surface integrity of Ti-6Al-4V in high speed side milling

Aiming at the surface integrity of titanium alloy Ti-6Al-4V in high speed side milling, a series of side mill- ing tests were carried out with uncoated carbide milling cutter at various milling speeds. Surface roughness, residual stress, subsurface microstructure and microhardness variations were investigated. The surface roughness measurement results present that the milling speed from 80 to 120 m/min fails to produce better and more stable roughness values compared with the result obtained from 320 to 380 m/min. The residual stresses in the feed direction and axial depth of cut direction are in similar trends for the two milling speed levels mentioned above. Moreover, the residual stress pro- duced at 320 to 380 m/min is lower and more stable than that at 80 to 120 m/min. The microstructure analysis shows that the volume of β phase in the near surface becomes smaller and the deformation of β phase in the near surface be- comes obvious with the increase of the milling speed. Subsurface microhardness variation was observed down to 200 μm below the machined surface at 80 to 120 m/min and down to 160 μm at 320 to 380 m/min. It is concluded that better surface integrity and higher material removal rate can be obtained at 320 to 380 m/min than at 80 to 120 m/min.     

反应等离子熔覆原位合成TiC增强涂层

TiC增强涂层以钛铁粉、铁粉、铬粉和碳的前驱体(蔗糖)等为原料,通过前驱体碳化复合技术制备了Fe-Cr-Ti-C等离子熔覆复合粉末,并通过等离子熔覆技术在Q235钢表面成功原位合成.采用SEM、XRD和EDS对涂层的相组成和显微组织结构进行了分析,并在室温干滑动磨损条件下测试了该涂层的耐磨性能.结果表明,等离子熔覆涂层由原位合成的TiC相和(Cr,Fe)7C3共晶相与奥氏体相构成,与基材完全冶金结合.涂层中碳化物TiC呈现梯度分布,并且涂层的熔合区和中部区域TiC颗粒形状大多呈现粒状,涂层的表层区域部分TiC颗粒呈现树枝状.涂层的硬度从表面到熔合区相差不大,平均显微硬度约是HV02750,是基体金属的3.2倍.涂层磨损质量约是基体金属的1/12,具有良好的耐磨性能.     

激光扫描速度及激光功率对制件精度的影响

在粉末激光烧结快速成型技术工艺中,激光功率及扫描速度对成型质量有着非常重要的影响.本文主要分析了不同激光功率及扫描速度下烧结出的金属制件,测量其体积变化,从而得出最佳的工艺参数值.     

激光熔覆陶瓷涂层技术研究

阐述了激光熔覆的相关理论,对熔覆材料及激光功率参数进行了设计,从激光熔覆陶瓷涂层在工业上的应用,展望了激光熔覆陶瓷技术的应用前景。     

影响SLS烧结密度的成型工艺参数的研究

以聚苯乙烯为试验材料，在AFS-320MZ／Q自动成型机上，采用单因素分析法，分别研究了激光功率、激光束扫描速度、扫描间距等3个烧结成型工艺参数对烧结密度的影响关系，得出要保证烧结质量与加工效率，需合理匹配成型工艺参数。