激光表面熔凝对镍铝青铜组织演变和空蚀行为的影响

采用激光表面熔凝对镍铝青铜进行表面强化以提高其抗空蚀性能。通过XRD、SEM和TEM等手段对微观结构进行表征,并在超声空泡试验机上进行空泡测试。结果表明:采用功率为3 kW和扫描速度为10mm/s的激光参数时,耐蚀性和抗空蚀性能较铸态合金得到提高。熔凝处理过程中晶粒细化强化、位错强化和析出相强化的协同强化机制以及均匀组织消除选相腐蚀主导了熔凝后镍铝青铜的抗空蚀性能。

ZK60镁合金激光表面熔凝处理及性能研究

为提高ZK60镁合金的耐腐蚀性能,采用激光表面熔凝的方法在镁合金表面制备激光熔凝层,研究扫描速度对镁合金熔凝层形貌、微观组织、显微硬度及耐腐蚀性能的影响。采用光学显微镜、X射线衍射仪等仪器,观察分析熔凝层的表面及横截面形貌、粗糙度和显微组织,采用显微维氏硬度计测试分析熔凝层横截面的显微硬度,采用电化学工作站测试分析熔凝层的耐腐蚀性能。结果表明,激光表面熔凝处理在镁合金表面形成了厚度约为100~180μm的熔凝层,熔凝层厚度和表面粗糙度随扫描速度的降低而增加。熔凝层由细小等轴晶和放射状柱状晶组成,晶粒尺寸约1.5μm,熔凝层的相组成为α-Mg相和MgZn_(2)相,显微硬度比基体提高了约33.7%。当扫描速度为25 mm/s时,镁合金熔凝层的自腐蚀电位比未处理镁合金向正向移动了0.118 V,自腐蚀电流密度比未处理镁合金降低了约2个数量级,耐腐蚀性达到最佳。

离焦量对ZK60镁合金激光表面熔凝组织及性能的影响

为改善镁合金的耐蚀性,通过激光表面熔凝工艺在ZK60镁合金表面制备熔凝层。采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、显微维氏硬度计、电化学工作站分析了熔凝层的组织结构、表面形貌、显微硬度和耐蚀性。结果表明,激光表面熔凝处理可极大程度细化镁合金晶粒,熔凝层的厚度和粗糙度随激光离焦量的增大而减小,熔凝层由细小等轴晶和柱状晶组成,相组成主要为α-Mg相和MgZn2相。当离焦量为5 mm时,镁合金熔凝层的表面形貌和耐蚀性达到最佳,与未处理镁合金相比,熔凝层的显微硬度提高约36.1%,腐蚀电位向正向移动约0.097 V。

不锈钢激光表面熔凝处理的组织特征

不锈钢经激光表面熔凝处理后，其组织形态发生了显著的变化，在表面熔凝层中分别出现白亮带、细胞晶、胞枝结构以及紊乱枝晶组织，对其形成原因进行了分析．在激光熔池中观察到典型的胞枝转变，对转变的临界条件进行了深入研究，结果表明：实验确定的胞枝转变临界速度与最近提出的ＢＪＴ模型的预言值符合得较好．

基于人工神经网络-遗传算法的1Cr18Ni9Ti钢激光表面熔凝工艺优化

采用激光表面熔凝对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行改善表面耐蚀性能的处理、研究了工艺参数与腐蚀性能之间的实验关系在此基础上，应用人工神经网络－遗传算法优化激光表面处理工艺.结果表明，神经网络结合遗传算法是材料激光加工工艺优化一种有效而简单的手段.

AM50A镁合金激光表面熔凝层的强化效果与机理

采用CO2连续激光对AM50A镁合金表面进行熔凝处理，分析激光熔凝层的组织、性能和强化机理。结果表明：激光熔凝层晶粒得到高度细化，且随着扫描速度的增大，晶粒细化更为明显；熔凝层内合金元素Al的固溶度增加，声相（Mg17Al12）的含量有所减少，{印相的分布更加均匀弥散；熔凝层的显微硬度（HV55～75）明显高于基体的显微硬度（约HV40）。磨损实验表明，激光熔凝试样的磨损体积是未处理试样的35％，耐磨性有了较大提高。熔凝层的强化机理主要是细晶强化，此外合金元素Al固溶度的增加及β相的弥散析出也有一定的强化效果。

球墨铸铁凸轮轴的激光表面熔凝处理

分析了激光表面熔凝处理后球墨铸铁凸轮轴硬化层的组织和性能特点 ,并与其它强化方法进行了比较。结果表明 ,采用适当的激光表面熔凝处理工艺参数 ,可以在表面获得搭接均匀、表面硬度大于 80HRA和厚度达1 0mm的硬化层 ;硬化层由熔凝层和淬硬层组成 ,其中熔凝层的基体组织主要为细小、均匀并且有一定方向性的亚共晶莱氏体 ,淬硬层主要由石墨球及其周围的硬质环、细马氏体和铁素体基体所组成。与其它铸铁凸轮轴强化方法相比 ,激光表面熔凝处理具有表面硬度高、组织细小均匀、零件畸变小和不影响心部性能等优点。

高碳高合金钢的激光表面熔凝处理的耐磨性研究

研究了激光表面熔凝处理前后的高碳高合金钢Cr12的耐磨性能,并结合激光熔凝后组织的转变,分析了耐磨性提高的原因。结果表明:硬度的提高,熔凝层中超细化的组织,大量的残余奥氏体使得激光处理后的材料的耐磨性能大幅度提高。

电子束表面熔凝处理钛镀镍合金的组织与溶质浓度分布

采用高能量密度电子束进行了钛镀镍合金表面熔凝处理的研究。借助于光学显微镜、扫描电镜和EDS能谱分析等方法研究了熔凝层显微组织和溶质浓度分布。结果表明 :钛镀镍表面合金层经电子束表面熔凝处理后 ,熔凝层组织发生了明显的变化 ,大部分凝固组织为细小的等轴晶 ,而沿基体进行的非均质形核造成的联生长大倾向不明显。因熔凝层冷却速度较快 ,熔凝层溶质原子过饱和度增大 ,但熔凝层的溶质浓度分布趋于均匀化。

激光表面熔凝处理对共晶铝硅合金疲劳裂纹扩展的影响

研究了共晶铝硅合金在激光表面熔凝处理后的显微组织变化及激光表面熔凝处理对合金疲劳裂纹扩展的影响。结果表明,激光表面熔凝处理使试验合金的表层微观组织发生显著变化,熔凝层中的初生α-Al枝晶相和共晶Si相均有明显细化,熔凝层的硬度显著提高;在应力比R为0.1和0.5的试验条件下,激光表面熔凝处理能显著提高共晶铝硅合金的疲劳裂纹扩展抗力。

激光表面熔凝温度场计算

本文介绍了一种简单的半解析法—热源函数法在Ｃｕ－Ｍｎ和Ａｌ－Ｃｕ合金激光表面快凝熔池温度场计算中的应用，计算结果与实验结果的对比发现两者在中等扫描速度（ｖ≤１ｍ／ｓ）下符合得较好。

电子束表面熔凝处理对镍基高温合金熔凝层组织及其抗高温氧化性能的影响

采用电子束表面熔凝处理方法研究了电子束表面熔凝处理M38G高温合金熔凝层组织和熔凝层组织对高温氧化的影响。结果表明 :试样经电子束表面熔凝处理后 ,根据扫描电镜观察可见 ,在扫描速率不变的情况下 ,随着电子束作用能量的降低 ,其熔凝层组织明显细化 ,在试验条件下可达 2 μm左右。采用箱式电阻炉进行 10 0 0℃× 10 0h空气静态氧化试验 ,结果表明 :试样在 10 0 0℃氧化 10 0h后 ,所形成的氧化膜组织仍然比较细小 ,EDS分析结果显示氧化膜以氧化铬为主 ,氧化过程中形成的氧化膜未破裂 ,起到了对基体的保护作用。

激光表面熔凝改善热喷涂纯铝涂层的抗氢渗透性

采用激光表面熔凝工艺，封闭热喷涂纯铝涂层中的孔隙减少了微裂纹。此法不仅提高了涂层质量，而且还使其抗氢渗透性能得到明显的改善。

经激光表面熔凝处理的Mg-11Y-2.5Zn合金的显微组织和摩擦学性能

用X-ray衍射和激光共聚焦扫描显微镜对经激光表面熔凝处理的Mg-11Y-2.5Zn合金进行显微组织和相组成分析,并测量改性层硬度变化。研究结果表明,经激光表面熔凝处理后,改性层由熔化区和热影响区组成,熔化区的显微组织明显细化,硬度有所改善。研究了经激光表面处理和铸态Mg-11Y-2.5Zn合金的摩擦学性能,滑移速率为0.785m/s,载荷范围为20～320N。两者的摩擦因子无显著差异,但经激光表面处理的Mg-11Y-2.5Zn合金表现出较低的磨损率,归结于熔凝区的组织细化和硬度增加。SEM磨损表面形貌分析表明,激光表面熔凝处理的合金与未处理合金的磨损机制基本相同,轻微磨损阶段为磨粒磨损和剥层磨损,严重磨损阶段为表面热软化和熔化磨损。

激光表面熔凝处理对30Cr2Ni4MoV转子钢高温水腐蚀性能的影响

进行了三种强度级别的30Cr2Ni4MoV钢的激光表面熔凝处理，用电化学极化曲线和高温应力腐蚀试验考察了其耐腐蚀性能。研究表明：激光熔凝处理后在30Cr2Ni4MoV表面形成了约10～20μm的致密马氏体硬化层和压应力状态，基材状态对激光熔凝硬化层的性能无明显影响，但激光功率增大会导致表面熔凝层硬度水平降低；激光表面熔凝处理使腐蚀电位左移，腐蚀电流密度减小，抗腐蚀性能明显增强。

GCr15钢激光表面熔凝组织

本文采用1kW直流式CO_2激光器研究了激光表面快速熔凝处理对GCr15钢显微组织形貌的影响。结果表明,试样表面经涂复石墨粉混合物黑化处理后,在高能激光束作用下,GCr15钢表面熔化区迅速增碳,并向邻近过热区扩散。其中,熔化区是由细小的初晶奥氏体和共晶莱氏体(奥氏体+碳化物)组成具有一定方向性的亚共晶组织,而过热区则主要为残余奥氏体的粗大晶粒组织。利用高温金相显微镜拍摄了奥氏体在应力作用下的浮凸过程,并发现在其局部区域形成的典型蝶状马氏体组织。分析表明,该特殊组织的出现与碳原子在奥氏体中的不均匀分布及其所受到的应力促发作用有关。

H13模具钢激光表面熔凝强化工艺研究

使用Rofin FL010光纤固体激光器对H13模具钢进行表面熔凝强化处理,通过对不同工艺参数下的表面熔凝强化层硬度和耐磨性的比较,得到一组较优的工艺参数。试验结果表明,经激光表面熔凝强化的H13模具钢,其表面硬度和耐磨性大大提高。在本试验条件下,激光功率1000 W,扫描速度15 mm/s时,可以获得较好的硬度值和耐磨性。表面熔凝强化层硬度和耐磨性提高的原因在于生成了晶粒细小的马氏体组织。

激光表面熔凝对铝-硅共晶合金组织与性能的影响

本文利用大功率CO_2连续式激光器,研究了Al-12.7％S_1共晶合金表面快速熔凝处理的组织与性能。试验结果表明,激光功率密度与激光扫描速度,对Al-Si合金表面熔凝层的组织细化具有重要作用。在快速熔凝条件下,其熔凝表层为极细的α+(α+Si)亚共晶组织,次表层为具有方向性分布的柱状树枝晶组织。由于表层组织的细化,使其显微硬度得到明显提高(由HV50→HV90),而耐磨性与未经处理的铸态组织相比、可提高一倍以上。

基于遗传算法的不锈钢激光表面熔凝处理工艺参数优化

对1Cr18Ni9Ti不锈钢点蚀抗力和耐腐蚀敏感性进行测试,研究激光表面熔凝参数对1Cr18Ni9Ti不锈钢腐蚀性能的影响,采用遗传算法并结合BP网络对处理工艺进行优化。结果表明,遗传算法做为一种简单有效的工具,可以较好的对激光处理工艺进行优化。

等离子束表面熔凝铸铁气缸套的耐穴蚀性能研究

利用等离子束气缸套表面熔凝专用设备,对硼铸铁气缸套进行了熔凝相变强化处理。借助光学显微镜、扫描电子显微镜、超声振荡磁致伸缩仪、电子分析天平等设备观察和测试了熔凝、渗氮及未处理试样的表层组织结构、耐穴蚀性能和穴蚀后形貌。结果表明:经12h穴蚀试验后的相对耐穴蚀性能,等离子束表面熔凝处理是未经处理的4.48倍,渗氮处理是未经处理的1.36倍。随着时间的延长,经等离子束熔凝处理的优势更加明显。