扫描速度对激光表面重熔1050铝合金显微组织和织构的影响

在400 W激光功率和不同扫描速度(2和8mm/s)下对典型商用铝合金(1050)板材进行激光重熔试验,并采用多种表征技术对激光重熔前后样品的显微组织及织构特征进行精细表征。结果表明,原材料铝合金具有典型的再结晶组织,由尺寸较均匀的近等轴晶(平均晶粒尺寸为(20.4±15.4)μm)和一些亚微米尺度的第二相颗粒共同组成。经2和8 mm/s的激光重熔加工后,样品表层均出现以柱状晶为主要组织特征(晶内存在亚微米级析出相)的重熔层,且明显较基体组织粗大。对比发现,当扫描速度从2升至8mm/s时,重熔层深度明显降低,其内部柱状晶的平均宽度也由(38.0±4.3)μm降至(33.9±2.0)μm。同时,晶内析出相也得到显著细化,而其数密度则大幅增加。激光表面重熔未改变1050铝合金的主要织构特征,即仍以{100}<001>立方织构为主,但织构强度明显增加。

激光表面重熔Al-17Si合金组织与耐磨性研究

对Al-17Si合金进行激光表面重熔处理,研究激光功率和扫描速度对合金组织变化和摩擦磨损性能的影响。研究结果表明,Al-17Si表面重熔层厚度随激光输出功率增大而增大,随扫描速度增大而减小;初晶Si尺寸随激光输出功率增大明显减小,随扫描速度增大略有增大;摩擦磨损系数和磨损量随激光输出功率增大而减小,随扫描速度增大而增大。当前实验条件下,激光表面重熔Al-17Si合金最佳工艺参数为输出功率250 W、扫描速度600 mm/min。

激光表面重熔对退火70Mn态钢拉伸性能的影响

为了探究激光表面重熔对退火态70Mn钢拉伸性能的影响,在扫描速率10mm/s、功率400W和氩气保护的条件下,制备了“条纹型”“网格型”和“混合型”图样的重熔拉伸试件;获得了激光重熔区的显微组织、不同图样试件的拉伸性能及其断口微观形貌。试验结果表明“条纹型”和“混合型”重熔图样未对退火态70Mn钢的抗拉强度产生明显影响,而“网格型”重熔图样试件的抗拉强度降低了8.4%;不同重熔图样对屈服强度无明显影响;与光滑试件相比“条纹型”图样对伸长率几乎无影响“网格型”试件的伸长率降低了16.96%“混合型”试件的伸长率降低了9.11%。

TA15钛合金激光表面重熔快速凝固晶粒异常粗化

研究了热轧退火近αTA15钛合金激光表面重熔快速凝固组织及激光扫描速度对快速凝固组织的影响。结果发现：无论激光扫描速度如何加快，采用激光表面重熔快速凝固技术都不能细化TA15钛合金重熔区晶粒组织，TA15钛合金激光表面重熔区快速凝固β晶粒组织“异常”粗化，重熔区中β晶粒尺度分别是原始基材中α晶粒的10-20倍和α晶粒的32～62倍。分析表明，TA15钛合金激光表面重熔熔池的快速凝固是一个以熔池底部热影响区项部与熔体接触的未熔母材β晶粒为衬底的直接外延生长（无形核）过程，因此热影响区顶部与熔体接触的未熔母材β晶粒大小决定了重熔区快速凝固β晶粒的大小。激光加热表面重熔熔池形成过程中，熔池底部与熔体接触的未熔母材β晶粒在短时超高温作用下发生了严重长大，是导致钛合金激光表面重熔区β晶粒组织“异常”粗化的直接原因。

激光表面重熔对热喷涂铝涂层微观结构及其阻氢性能的影响

采用X射线衍射仪、扫描电镜及热充氢等方法 ,研究了激光重熔对不锈钢表面热喷涂铝涂层的微观结构及其阻氢性能的影响。结果表明 :激光重熔后涂层组织均匀、致密 ,主要由AlFe(Ni,Cr)固溶体、CrFeNi奥氏体等相组成 ,而且涂层与基体形成了良好的冶金结合。此外 。

铁素体基球墨铸铁激光表面重熔后的组织与性能

通过调整激光重熔工艺参数对球墨铸铁进行表面重熔处理 ,获得了白口铸铁层 ,对熔化层的显微组织、力学性能、熔化层 基体界面特性与工艺参数的关系进行了仔细研究 ,结果表明 :快速加热熔化、快速冷却凝固和部分碳被烧损 ,使熔化表面凝固后获得白口铸铁层 ,构成了球墨铸铁与白口铸铁的复合材料 ;激光重熔处理后的白口铸铁层显微组织很细 ,具有高的强度和硬度 ,随着激光束扫描速度的增大 ,显微组织变细 ,硬度增高 ;熔化层的横截面积与激光束扫描速度之间在一定条件下接近双曲线关系。

激光表面重熔NiTi形状记忆合金组织及腐蚀性能

采用 2kWNd :YAG激光器对NiTi合金进行表面重熔处理 ,利用扫描电镜、X射线衍射、X光电子能谱分析重熔层成分和组织结构 ,利用电化学测试研究重熔层耐腐蚀性能。结果表明 :NiTi合金经过激光重熔处理后 ,可得到致密的重熔层 ;根据激光处理参数的不同 ,在重熔层中会出现Ti2 Ni、TiNi3等新相 ,重熔层表面Ti Ni及Ti4 + Ti比显著提高 ;

铸造铝合金激光表面重熔(LSM)改性层的组织结构

采用最大输出功率为 1 0 k W的连续横流 CO2 激光器对铸造铝硅合金表面进行快速辐照加热重熔 ,并快速冷却凝固处理 ,以获得深度达 1 mm以上的表面改性层。通过 SEM,XRD,EDS和 TEM研究了其表面改性层组织结构。结果表明 ,经过 LSM处理后的表面改性层 ,组织明显细化 ,α- Al晶体中可固溶更多的 Si原子 ,获得过饱和固溶体组织。另外 ,表面改性层的平均显微硬度在 1 1 6～ 2 0 3HV之间 ,耐磨性明显高于基体材料 ,这是由于细晶强化和过饱和固溶效应引起的。

激光表面重熔工艺参数对Al_2O_3涂层耐腐蚀性的影响

采用激光表面重熔的方法封闭等离子喷涂层表面缝隙，可以有效阻止腐蚀介质渗入，提高试样耐腐蚀性。不同激光重熔工艺参数对涂层组织与耐蚀性影响很大。

稀土与激光表面重熔对喷涂层耐蚀性的影响

针对氧化铝涂层的层状结构和多孔性特点，通过控制工作层与底层的粉末成分以及对喷涂层表面进行激光重熔等方法，实现封孔和改变原有涂层组织结构，提高涂层抗腐蚀性能．试验表明，在喷涂粉末中添加适量的稀土，或者对喷涂层表面进行激光重熔，不仅可以改变涂层的组织结构，减少或消除喷涂态氧化铝涂层中的疏松和气孔等缺陷，并且显著提高了涂层的抗腐蚀性能．

ZL109激光表面改性处理—激光表面重熔

采用连续ＣＯ２激光器并选择不同激光束输出功率Ｐ和扫描速度ｖｂ，对ＺＬ１０９合金进行了激光重熔处理，通过ＳＥＭ，ＸＲＤ，ＥＤＸ，显微硬度试验及磨损试验等测试方法研究了工艺参数对改性层组织和性能的影响。结果表明，ＬＳＭ改性层的显微组织随着工艺参数的变化发生明显改变；随着Ｐ增大，呈现由树枝晶向胞状晶过渡的现象，且胞晶尺寸随ｖｂ的增大显著减小。

表面重熔加工对材料耐空泡腐蚀的影响

采用TIG(钨极惰性气体保护焊)表面重熔工艺对表面耐空泡腐蚀堆焊材料进行改性加工,与磨削表面加工对比研究了TIG表面重熔对空泡腐蚀的影响.结果表明:在45 h空泡腐蚀试验后,磨削试样的累积失重量是TIG表面重熔试样的1.59倍;相变产生的马氏体剥落是质量损失的主要形式,而TIG表面重熔工艺延迟了奥氏体到马氏体的相变,降低了质量损失;大量裂纹沿着马氏体片层发展,而TIG重熔表面抑制了裂纹发展,避免了大的物质剥落.

ZL104铝合金等离子表面重熔处理

通过对ZL104铝合金表面进行高能束等离子表面改性处理，获得了铝合金表面重熔层组织。采用JTJSEM、EDS、显微硬度等测试方法，对处理后的ZL104铝合金微观结构和硬度进行了研究。结果表明，经过等离子重熔后，铝合金表面重熔层由两部分组成：底部靠近基体界面处的组织为定向生长的胞状晶，顶部为自由生长的胞状晶。表面重熔层晶粒明显细化，晶粒尺寸细化至基体材料的1／10左右，且重熔层的α-Al固熔体中的硅含量呈过饱和状态，重熔层的显微硬度相对于基体材料提高了HV30～50。

W6钢电子束焊后表面重熔硬化

高速钢是一种具有高硬度、高耐磨性的特殊工具钢.对于进行过球化退火的高速钢,其显微硬度损失较大,严重影响其应用.为恢复球化退火W6Mo5Cr4V2高速钢表面的显微硬度,同时保证其内部良好的韧性不受影响,采用电子束表面重熔对其表面进行硬化.结果表明,重熔表面整体呈现平整光滑状态,存在小尺寸熔坑,重熔层内部呈现胞状树枝晶组织,主要由马氏体、残余奥氏体、晶间网状M2C共晶碳化物以及细棒状MC碳化物组成,呈现不均匀的条带状分布,在重熔区边界存在未熔碳化物,在重熔区中心区域碳化物均匀性较高,并对晶间碳化物的形成机理进行了分析.经过电子束表面重熔,由于晶内针状马氏体以及晶界脆性碳化物生成,W6Mo5Cr4V2高速钢表面的显微硬度由283 HV提高到800 HV以上,母材的显微硬度恢复效果显著.

TIG表面重熔对堆焊层耐空泡腐蚀的影响

用氩弧熔化焊(M IG)在4020碳钢表面堆焊耐空泡腐蚀材料,然后采用TIG(钨极氩弧焊),将堆焊层改性;通过与传统磨削表面加工对比,研究了TIG表面重熔对空泡腐蚀的影响.结果表明:在45 h空泡腐蚀试验后,磨削试样的累积失重量是TIG表面重熔试样的1.57倍;奥氏体到马氏体的相变是Stellite 21材料吸收空泡冲击能的主要途径,而TIG表面重熔加工可以延迟相变,延长吸收空泡冲击的时间,减缓空蚀;TIG重熔表面抑制了片层状马氏体的裂纹发展,避免了大的物质剥落.

DD2单晶合金激光表面重熔过程中熔区组织预测

利用晶体生长的最小过冷度判据．对DD2单晶合金激光重熔过程中重熔区组织的生长速度进行了分析．建立了枝晶尖端主长速度与激光荣扫描速度和固液界面前进速度的关系,根据此分析时熔池组织进行了预测,并与实验结果进行了比较,发现激光熔池中枝晶组织的生长方向强烈地受基材晶粒取向和激光束扫描方向的影响,枝晶生长条件下．择优取向对枝晶生长方向的影响要较热流的影响大,理论预测与实验结果相吻合。

铸铁激光表面重熔过程中表面涂层的作用

本文采用比较的方法研究了激光表面重熔过程中表面涂层、工艺参数与熔化深度、熔区化学成分、显微组织和显微硬度之间变化规律。发现表面涂层不但可提高金属对激光的吸收率,而且渗入熔化区,参与相变,改变强化效果。

激光表面重熔NiTi合金Hanks'溶液中腐蚀及Ni离子溶出行为

近等原子比NiTi合金以其独特的形状记忆效应、超弹性和射线不透性等性能而成为制备植入体的理想材料.本文利用光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射、电化学极化测试、原子吸收光谱等研究了激光重熔NiTi合金的显微组织、表面特征、在人体模拟液中的耐腐蚀性能和Ni离子溶出行为;结果表明激光表面重熔可以显著改善NiTi合金在Hanks'溶液中的耐腐蚀能力,重熔层显微组织致密,夹杂物极少.重熔层外表面TiO2含量明显提高,试样在Hanks'溶液中浸泡15天后表面有Ca-P层生成.

连续激光表面重熔平面-非平面系合金的数值模拟

本文对连续激光表面重熔铝硅、铁碳合金温度场的变化 ,及快速凝固的微观组织形态的演绎进行了数值模拟 ,以期通过对这两种典型的f nf系合金的研究 ,得到f nf系合金在激光表面重熔下微观组织形态演绎的共同特征。数学模型在能量平衡方程的基础上 ,考虑到激光束空间Gauss分布特性 ,计算了物体表面温度场三维分布 ,在此基础上结合枝晶分布KGT模型以及共晶分布经修正的TMK模型 ,建立起一个完整的从激光重熔到共晶生长的计算模型。利用此模型模拟计算了f nf合金激光重熔后 。

激光表面重熔对高速钢显微组织的影响

采用CO_2连续波激光对W18Cr4V高速钢进行表面重熔处理。分析结果表明,经激光重熔后高速钢的显微组织明显细化,重熔层内的相构成为马氏体、奥氏体,过剩的δ铁素体和M_6C、M_(23)C_6型碳化物。枝晶内为孪晶马氏体和部分板条马氏体。枝晶间为富合金元素的奥氏体和M_6C碳化物,孪晶马氏体上沿孪晶面有M_(23)C_6碳化物共格析出。激光扫描速度增加、δ铁素体量增多,重熔层显微硬度下降。