球墨铸铁激光熔覆Hastelloy C276气孔缺陷与耐蚀性研究

为替代价格高昂且难加工的整体镍基合金材料在腐蚀环境中的应用,采用激光熔覆技术在球墨铸铁QT500-7基体上制备Hastelloy C276合金涂层。研究了激光功率和扫描速度对涂层气孔率及稀释率的影响;采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、显微硬度计和电化学工作站对该涂层组织、硬度及耐蚀性能进行研究。结果表明:在所选工艺参数下,涂层与基体均能形成良好冶金结合,无裂纹缺陷。随着激光功率增大或激光扫描速度增大,该涂层稀释率及气孔率均呈增大趋势。该涂层组织以树枝晶为主,物相主要由γ-Ni固溶体及碳化物M_(23)C_(6)、M_(3)C_(7)、Ni_(6)Mo_(6)C组成。该涂层的平均硬度为379.38 HV,达到了基体的1.98倍。在3.5 wt%NaCl溶液中Hastelloy C276合金涂层自腐蚀电位高于球墨铸铁且自腐蚀电流密度低于球墨铸铁,线能量越低的工艺参数制备的涂层耐蚀性越好。

激光功率对铝合金激光-MIG复合焊熔滴过渡行为及飞溅的影响

为研究激光功率对铝合金激光-MIG复合焊接过程稳定性的影响,采用高速摄像及NI USB-6251数据采集卡对复合焊接过程中电弧参数、熔滴过渡行为及飞溅产生行为进行了研究。结果表明:随着激光功率增大,电弧峰值电流减小,而峰值电压增大;在4 kW激光功率时,以射滴过渡为主,偶尔发生短路过渡情况,随激光功率小幅增加,短路过渡现象消失;当激光功率增大到5.5 kW时,稳定的一脉一滴过渡中出现了两脉一滴的过渡形式,降低了熔滴过渡稳定性。激光功率增大,金属蒸气对匙孔壁上液态金属剪切力也随之增强,导致匙孔壁上方飞溅产生次数增加。当激光功率为4~4.5 kW时,匙孔后壁飞溅产生次数明显多于匙孔前壁,但激光功率大于5 kW后,匙孔前后壁飞溅次数相当。最后,对匙孔前后壁熔池金属进行了受力分析,并总结了匙孔壁上方飞溅产生的机理。

能量配比对A7N01铝合金激光-MIG复合焊焊缝的影响

为优化厚板铝合金激光-MIG复合焊接工艺,提高焊接效率,分别对固定激光功率和固定电弧功率两种模式下,激光和电弧能量配比系数η(P_(L)/P_(MIG))对焊缝成形的影响及焊接接头组织进行分析。研究发现,激光功率一定时,随η增大,焊缝熔深、熔宽均减小,焊缝深宽比变化不大;在固定电弧功率时,随η增大,焊缝熔深、熔宽、深宽比均增大。激光热源对焊缝熔深、熔宽均有一定影响,电弧热源主要影响焊缝熔宽。在固定激光功率时,随η增大焊缝气孔率减小,而在固定电弧功率时,焊缝气孔率随着η增大而增大。固定电弧功率时,随η增大,焊缝激光作用区内Mg含量降低,Zn含量升高。分别采用η=1.5和η=0.25的工艺参数进行了12 mm厚A7N01铝合金板对接打底焊和盖面焊,得到的焊缝成形优良,接头抗拉强度达到母材的78.95%。