AlSi7Mg铝合金表面激光熔覆WC增强镍基合金熔覆层的组织与性能

在AlSi7Mg铝合金表面制备单道和多道WC增强镍基合金激光熔覆层,研究了熔覆层的显微组织、物相组成、稀释率和显微硬度。结果表明:当激光扫描速度由3.3 mm·s^(-1)增至6.0 mm·s^(-1)时,单道激光熔覆层中的气孔和裂纹变少;在扫描速度4.6 mm·s^(-1)、光斑直径1.0 mm、搭接率20%条件下,多道熔覆层中WC颗粒主要分布在熔覆区与过渡区界面处,裂纹和气孔分别位于搭接处和熔覆层底部;第1道熔覆层及最后1道(第5道)熔覆层的稀释率比第2~4道的高约10%;WC增强镍基合金熔覆层中生成了AlNi、Al_(3) Ni、M_(7)C_(3)、M_(23)C_(3)等析出相,其平均稀释率约45%,显微硬度约1100 HV。

激光扫描速度对镍基合金熔覆层显微结构和耐腐蚀性能的影响

采用激光熔覆技术在Q235钢表面制备了镍基合金(含质量分数24%Cr、13%Mo)熔覆层,研究了激光扫描速度(100、200和300 mm/s)对熔覆层显微结构和耐腐蚀性能的影响,分析了熔覆层的显微组织、相组成、元素稀释率、显微硬度和耐腐蚀性能。结果表明,熔覆层由γ-Ni(C,Mo,Fe)和Cr0.19Fe0.7Ni0.11固溶体组成。随着激光扫描速度的提高,熔覆层晶粒细化,元素稀释率降低,显微硬度提高。由于元素稀释率较高,在扫描速度100 mm/s制备的熔覆层在3.5%(质量分数)NaCl溶液中浸泡2 h后的腐蚀电位最低。但由于熔覆层质量好,表面钝化膜稳定,在3.5%NaCl溶液中浸泡7 d后,其耐腐蚀性能仍优于其他2种涂层。

WC增强镍基合金高频感应熔覆层的研究

采用刷涂和高频感应熔覆的方法在42CrMo圆钢表面制备了0．6mm厚WC增强镍基合金熔覆层。对熔覆层进行了显微组织、相结构分析及显微硬度测试。结果表明：WC增强镍基合金熔覆层的显微组织均匀致密．无明显的气孔、夹渣缺陷；沿截面依次为熔覆层、过渡区及基体。熔覆层的平均显微硬度可达600-700HV0．2．与基体实现了冶金结合。

氩弧熔覆含Al_2O_3-TiB_2增强颗粒的自熔性镍基合金复合层的冲蚀磨损性能

为了提高Al2O3-TiB2复相陶瓷涂层的冲蚀磨损性能并降低熔覆成本，以Ni60A自熔性合金粉末、Al2O3粉末以及Al2O3-B2O3体系为原料，在Q235钢表面氩弧熔覆原位合成了Al2O3-TiB2增强颗粒复合层。采用金相显微镜、x射线衍射仪、显微硬度仪及冲蚀磨损试验对熔覆层的显微组织、物相结构、显微硬度和耐冲蚀磨损性能进行分析。结果表明：熔覆层与基体之间的结合方式为冶金结合，界面无气孔、裂纹；熔覆层中有Al2O3，TiB2，Fe2B和Fe19Ni3相生成；熔覆层的显微硬度最高可达771．9HV，较基体提高了3．82倍；熔覆层的冲蚀磨损性能相对基体提高了2．49～4．70倍。

SiC增强Ni35合金激光熔覆层的组织和性能

在45钢表面、不同激光功率(1000~1400 W)和扫描速度(6~10 mm·s^(-1))下激光熔覆质量分数20%SiC增强Ni35合金熔覆层,根据熔覆层宏观形貌确定最佳工艺参数,研究了最佳参数下熔覆层的组织和性能。结果表明:该激光熔覆层的最佳工艺参数为激光功率1000 W、扫描速度8 mm·s^(-1),该参数下熔覆层的组织为树枝晶和等轴晶,物相包括SiC、Ni4 B3、CrB、Ni2 Si和FeSi等硬质相;熔覆层的硬度约为45钢基体的3.5倍,在熔覆过程中激光淬火作用下热影响区的硬度高于基体的;熔覆层的磨损质量损失均明显小于基体的,且磨损质量损失随磨损时间延长的增幅较小,说明熔覆层耐磨性能较好;熔覆层磨损60 min时的磨损方式主要为黏着磨损,磨损120 min时为磨粒磨损。

稀释率对镍基合金激光熔覆层组织和性能的影响

采用激光熔覆法将Ni60熔覆层沉积在中碳钢基体上,采用能谱、电子背散射衍射技术和扫描电镜分析了稀释率对化学成分、相组成、微观结构演化的影响,并且还测量了激光熔覆后熔覆层的显微硬度分布。结果表明,激光熔覆的过程参数对稀释率有很大的影响,稀释率随激光功率、扫描速度的增加而增加,随送粉量的增大而减小。稀释率的变化能引起熔覆层中析出相类型和形态的改变,过高的稀释率会抑制硼化铬、碳化铬的析出,并减少共晶组织含量。由于硼化铬、碳化铬、Ni-B-Si共晶的减少和熔覆层中铁含量的增加,Ni60熔覆层的硬度从1 000HV0.5下降到600HV0.5。

液压支架立柱激光熔覆再制造工艺研究

采用镍基合金粉末对液压支架立柱中缸筒、活柱进行激光熔覆试验,分析不同工艺参数条件下的熔覆层质量,得到适合立柱中缸筒、活柱基体激光熔覆的最优工艺参数(激光功率3 500 W,扫描速度7 mm/s),并将其运用于ZY 10000/25/55 D型大修液压支架立柱中缸筒外表面激光熔覆过程。结果表明,最优工艺参数适用于液压支架立柱中缸筒、活柱激光熔覆工艺。

Interface characteristics of Al_2O_3－13%TiO_2 ceramic coatings prepared by laser cladding

Al2O3-13%TiO2 （mass fraction） coatings, prepared by laser cladding on nickel-based alloy, were heated using high frequency induction sources. The coating microstructure and the interface between bond coating and ceramic coating were characterized by SEM, XRD and EDS. The results show that two-layer substructure exists in the ceramic coating： one layer evolving from fully melted region where the sintered grains grow fully; another layer resembling the liquid-phase-sintered structure consisting of three-dimensional net where the melted Al2O3 particles are embedded in the TiO2-rich matrix. The mechanism of the two-layer substructure formation is also explained in terms of the melting and flattening behavior of the powders during laser cladding processing. The spinel compounds NiAl2O4 and acicular compounds Cr2O3 are discovered in the interface between bond coating and ceramic coating. It proves that the chemical reactions in the laser cladding process will significantly enhance the coating adhesion.