铸铁风机叶轮表面激光定向能量沉积铜合金CuSn15性能与工艺研究

防爆鼓风机叶轮为实现防爆功能,多采用铜合金整体铸造,制造资源消耗大,生产成本昂贵,通过在铸铁叶轮表面激光定向能量沉积的方法熔覆防爆铜合金能够有效降低资源消耗,节约成本。然而,铸铁与铜合金物理性能差异巨大,且铜合金的激光吸收率极低,在铸铁表面沉积铜合金极易产生氧化、裂纹、难以融合等缺陷。为实现在铸铁表面进行高质量铜合金激光定向能量沉积成形,首先研究预热缓冷工艺等温度梯度控制策略对激光定向能量沉积质量的影响,进而通过观察微观组织形貌以及测量结合界面处的显微硬度,分析NiCrBSi和Inconel 718两种镍基合金过渡层对沉积效果的影响,并完成复杂叶轮表面激光熔覆工艺路径规划。最终,通过采用预热缓冷工艺并选择合适的过渡层,成功实现在铸铁叶轮表面进行CuSn15的激光定向能量沉积,所得沉积层无裂纹、孔洞等缺陷。