激光多层熔覆技术的研究现状及发展

对激光多层熔覆成形温度场、激光快速熔凝条件下凝固规律、不同基体材料上的激光多层熔覆、激光多层熔覆工艺和激光多层熔覆层耐磨性及其应用等激光多层熔覆技术的最新研究进展作了介绍,并对今后激光多层熔覆技术研究工作的重点,提出了想法.

激光多层熔覆搭接对成型质量的影响

介绍了激光熔覆搭接过程中的层间冷热搭接工艺、防塌陷工艺、裂纹控制工艺、搭接率和激光功率对成型质量的影响。最后,展望了激光多层熔覆搭接的发展方向。

激光多层熔覆FGH95高温合金的显微组织

利用激光多层熔覆工艺制出表面平整无变形的FGH95高温合金样品。样品截面呈层片状结构,显微组织为胞状树枝晶,熔池不同部位的晶粒取向不同。γ′强化相呈岛状或链状弥散分布于γ枝晶晶界处。合金的主要成分在截面上均匀分布,无明显偏析。样件显微硬度为430～540HV0.2,基本达到FGH95热等静压件的水平。

激光熔覆多层Nb-Si-Ti显微组织

采用基于多层激光熔覆的激光快速成形方法,通过优化激光扫描过程参数,调整不同成分元素粉末来进行铌硅基自生复合材料的显微组织和成分设计研究.采用Nd:YAG激光器扫描预置在Ti-6Al-4V基材上成分为Nb-18Si-24Ti(原子分数)混合粉末,获得所需激光熔覆层.优化出工艺参数为激光脉冲电流225A,扫描速度3.0 mm/s,激光脉冲频率15 Hz,激光脉冲宽度3.0 ms,离焦量15 mm,并在优化参数下制备出了4层多道样品.分别采用OM,SEM及XRD对预置法制备出的多层沉积层的显微组织及相结构进行分析,结果显示在多层沉积层中获得了铌硅固溶体Nbss,硅化物Nb5Si3和Nb3Si等相,随着沉积层数的增加,Nb,Si含量逐渐增加,显微组织由接近于基体的细小枝晶转变为在最顶层的深色岛状Nb5Si3,灰色条状或岛状Nb3Si及白色Nbss.

激光熔覆316L粉末多层堆积过程中熔覆层Cr元素分布机制研究

为了研究激光熔覆316L粉末多层堆积过程中熔覆层的Cr元素分布机制,建立了一种基于体积平均法的三相熔化凝固模型,模拟多层激光熔覆过程中的熔池流动、传热和传质现象。对模拟结果与实验结果进行比较分析,验证了模型的可靠性。通过分析激光熔覆多层316L粉末过程中的温度场、流场以及元素分布的瞬态变化,以Cr元素作为粉末的示踪元素获得了熔覆层的元素分布机制。结果表明:由于Marangoni效应,熔池内形成了位于熔池前端的顺时针方向涡流和后端的逆时针涡流,熔池最大流速出现在熔池后端表面;在前三层熔覆过程中,随着层数增加,熔池表面温度梯度下降导致熔池最大流速减小,而在热积累作用下熔池体积明显增大,但熔池内部流态不发生改变。同时,第二、三层熔覆时熔覆层发生部分重熔,重熔区内的基体元素在熔池内被粉末元素再次稀释,导致粉末元素的含量在熔覆层内逐层上升,最终获得从基体元素向粉末元素过渡的熔覆层。

金属零件激光直接快速成形技术的研究(下)——国内篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。

激光直接快速成形金属材料及零件的研究进展(上)——国外篇

基于激光熔覆的金属材料直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形材料和零件的最新研究进展。研究表明,激光熔覆直接快速成形的金属零件的力学性能与常规加工方法制造出的零件相当,可以满足直接使用要求,具有广阔的发展前景。

激光直接快速成形金属材料及零件的研究进展(下)——国内篇

基于激光熔覆的金属材料直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形材料和零件的最新研究进展。研究表明,激光熔覆直接快速成形的金属零件的力学性能与常规加工方法制造出的零件相当,可以满足直接使用要求,具有广阔的发展前景。