无保护层激光强化对316L/Inc600焊接接头焊缝部位耐腐蚀性的影响

目的获得无吸收保护层激光冲击强化(LPwC,Laer Peening without Coating)对316L/Inc 600异种金属焊接接头焊缝部位耐腐蚀性能的影响机理。方法对316L/Inc 600焊缝部位进行无吸收保护层的激光冲击强化处理,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和共聚焦显微镜对不同强化工艺下焊缝部位的形貌和元素分布进行观察。用电化学工作站测试不同工艺下焊缝部位的交流阻抗谱和动电位极化曲线。对电化学测试后的焊缝进行形貌观察和能谱检测。结果LPwC后在金属表层引入厚度约0.54μm的重熔层,粗糙度从96 nm增加到691 nm。强化处理和打磨处理后焊缝的电荷转移电阻分别为原始样品的1.7倍和3.1倍,钝化电流减小1~2个数量级,点蚀电位增加100 mV以上。强化处理后的点蚀坑平均直径从原始样品的33.41μm减小到17.20μm,体积损失从122886μm^(3)降为49068μm^(3),且内部无元素偏析和碳化物。原始样品的枝晶间处易发生点蚀,该处贫Cr,且周围富集C。强化加打磨后的点蚀坑出现在晶界处且深度很浅,无元素偏析现象。结论LPwC的热载荷可以消除焊缝部位碳化物,减少贫Cr区,提高焊缝的耐腐蚀性能。打磨LPwC强化表面可以进一步提高焊缝的耐腐蚀性能。

激光冲击强化的影响参数与发展应用

激光冲击强化是一种先进表面技术,其利用激光诱导形成的等离子冲击波对金属材料进行强化,因具有强化效果更佳、可操控性更强和适用性更好等技术优势,得到了越来越广泛的应用与研究,对提高部件的疲劳性能和延长材料使用寿命具有重要作用。简要介绍了激光冲击强化技术的发展概况,分别从激光工艺参数、约束层与吸收保护层、冲击角度等影响参数进行了重点分析与总结。激光工艺参数是影响强化效果的最重要因素,选取最佳的激光功率密度、最优的光斑搭接率、适当的冲击次数以及合适的脉冲宽度可以明显提高强化效果。针对不同的材料形态,应选取合适的约束层和吸收保护层,提高激光透光率的同时防止材料表面烧蚀。此外还需考虑激光冲击强化的冲击角度,选择合适的冲击角度,能够对复杂的结构进行强化。综合考虑激光冲击强化的影响参数,可为得到最佳激光冲击强化效果提供重要的理论参考。