H13模具钢双激光冲击锻打组织与性能研究

为改善激光熔覆涂层存在气孔、裂纹等缺陷,在H13模具钢表面进行双激光冲击锻打制备H13钢粉涂层试验。研究了不同激光冲击锻打频率对涂层表面显微组织、物相分析、残余应力和显微硬度的影响。结果表明,相比于激光熔覆,双激光冲击锻打后的显微组织更加均匀且晶粒细小,双激光冲击锻打并未改变试样件涂层的物相结构。双激光冲击锻打给试样件表面引入了残余压应力,随着激光冲击锻打频率的增大,涂层表面的残余拉应力逐渐减小,且逐渐转变为残余压应力,表面显微硬度也逐渐增大。

海上风电管类零件的电弧焊复合激光冲击锻造修复试验

针对海上风电管类零件的修复问题,采用电弧焊复合激光冲击锻造工艺对Q235钢管进行修复。研究激光冲击频率对焊缝几何形貌、显微组织和显微硬度的影响,同时将电弧焊复合激光冲击锻造与电弧焊修复进行对比。结果表明:焊缝的熔宽和熔深随激光冲击频率的增高而增大,余高和余高因数随频率的增高而减小,熔合区、部分熔合区和热影响区的硬度随频率的增高而增大;与电弧焊修复相比,电弧焊复合激光冲击锻造获得的熔覆层金相组织更细小,表面微裂纹明显减少,显微硬度更高(平均显微硬度提高9.39%)。

高频率Nd∶YLF平顶激光冲击对TC6钛合金表面应力及微变形的影响

为了研究高频率条件下激光冲击强化对TC6钛合金表面应力和变形的影响规律,采用Nd∶YLF平顶激光在10 Hz重复频率条件下对TC6钛合金试样进行了激光冲击强化试验,并分析了激光能量和冲击次数对试样表面残余应力和表面变形的影响。采用XL-640型X射线应力测定仪测量冲击前后TC6钛合金试样表面残余应力,利用Contour GT-X3型白光干涉仪测量试样的三维形貌和表面粗糙度。结果表明,对于Nd∶YLF平顶激光冲击强化,应优选30%的光斑搭接率,50%搭接率易引起试样表面烧蚀;随着激光能量和冲击次数的增加,试样表面残余应力、表面变形及表面粗糙度都有所增加;对于单光斑非搭接区域,试样表面变形的变化梯度较为平缓,光斑搭接区域,试样表面变形近似呈现“V”形变化。此研究为Nd∶YLF平顶激光冲击强化在钛合金材料上的应用提供了一定的技术参考。