宽束激光熔覆Ni60/WC复合层显微组织及抗剪强度

利用宽束激光在Q550钢表面制备Ni60/WC复合熔覆层,分析熔覆层显微组织、元素分布和物相组成,通过剪切试验定量表征熔覆层/基体界面结合强度,并对断口形貌进行分析阐述界面断裂机制.结果表明,熔覆层中WC颗粒部分溶解,形成了具有复杂结构的析出相,内核为M_(23)C_6碳化物(M代表Cr,W,Fe),外部为M_(23)C_6复合碳化物和γ-Ni共晶.平面晶和树枝晶在界面上生长,形成牢固冶金结合.激光功率大于2.8 kW时,熔覆层抗剪强度达到279.8 MPa以上,超过母材的75%.断口分析表明,熔覆层界面具有脆性-韧性混合断裂特征,低功率下WC颗粒在界面上沉积,削弱了界面结合强度.

宽束激光熔覆球形粉末颗粒的光散射特性研究

激光与粉末的相互作用是激光增材制造领域长期关注的基本问题。为了揭示宽束激光熔覆中激光与粉末的相互作用规律,基于Mie散射理论,通过编制计算程序对单颗粒和多颗粒球形粉末的光散射特性进行了计算,研究特定激光波长和折射率条件下,粒径尺寸对散射系数、消光系数和散射相位函数的影响规律。结果表明:在粒径范围内,消光系数和散射系数变化范围分别为2.049~2.021和1.076~1.066,且随着粒径增加而减少;分布参数和颗粒质量中间半径对多颗粒的散射相函数影响较小。研究结论为揭示激光与粉末的相互作用机理提供了理论依据。