Inconel 625镍基高温合金激光增材制造翘曲变形行为研究

为了明晰激光增材制造翘曲变形行为,获得相关变形规律。对Inconel 625高温合金激光增材制造工艺对零件变形量的影响进行了分析,实验结果表明:扫描路径的长度决定翘曲变形量的大小;不同工艺参数对翘曲变形量的影响程度不同;激光增材制造加工过程一般会同时引起两个方向的翘曲变形;同时翘曲变形量随着激光功率的增加而增加,随着扫描速度的增加而增加,随着送粉速度的增加而减少。

激光表面强化与微纳制造技术研究进展

我国激光表面强化技术和表面微纳结构制造技术虽然起步较晚,但近年来发展十分迅速,已在激光与物质瞬态作用基础理论、激光冲击强化、激光表面熔凝、激光表面熔覆、激光表面直写、激光诱导表面微结构等方面取得了重要进展;但是,与对激光技术研究起步更早的国家相比,我国仍然存在缺乏首创工艺技术、激光与物质瞬态作用基础理论研究薄弱等问题,在工业技术应用和装备研制方面也存在一定差距。综述了激光表面强化与微纳制造技术的研究进展。随着微纳结构制造产业的不断发展进步、新合金新材料应用需求的增加以及环保要求的提高,激光表面强化和激光表面微纳结构制造技术会向着效率更高、精度更高、性能更高的方向继续迈进,在实际生产中的应用也将得到进一步的发展。

激光熔覆制备Co基复合涂层研究现状

综述了激光熔覆技术在Co基复合涂层制备及性能研究方面的成果,聚焦于熔覆材料的特性与激光熔覆工艺参数的优化。结果发现:WC-Co涂层凭借其高达1200HV的硬度,展现了卓越的抗磨损性能,而WC及其含量是这一性能的关键贡献者;TiN-VC增强Co基复合涂层的硬度可达550HV以上,且随着TiN含量的增加,涂层硬度得到显著提升。在激光熔覆过程中,工艺参数的精确控制对涂层组织与性能具有决定性影响。研究表明:针对Co-WC涂层,扫描速度一般控制在6~8mm/s,激光功率设定在1.2~1.6kW,且当能量密度<90J/mm^(2)时,涂层组织与性能可得到显著优化,这些参数的合理设定不仅确保了涂层的均匀性与致密性,还显著提高了涂层的硬度与耐磨性。

激光熔覆制备WC增强镍基合金涂层研究进展

碳化钨(WC)镍基合金涂层具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、高硬度等优异性能,利用激光熔覆技术制备WC镍基合金涂层优势明显,已成为国内外研究的热点。通过对激光熔覆制备WC增强镍基合金涂层的研究进展进行综述,首先介绍了WC增强镍基合金涂层的特性及其激光熔覆制备方法,其次介绍了几种常用的熔覆层性能改善措施和后处理技术,最后对WC增强镍基合金涂层激光熔覆制备技术存在的问题及发展趋势进行了展望。

激光熔覆Fe基非晶合金涂层的研究现状

近年来,随着激光高速熔覆技术的发展,所制备的Fe基非晶合金表面涂层具有制作工艺简便、玻璃形成能力高等特点,且该合金涂层具有优越的力学性能和耐腐蚀性能。本文旨在研究国内外激光熔覆Fe基非晶合金涂层最新的研究进展。总结了最新的制备方法,这些新方法不仅提升了传统激光熔覆材料的性能,还改善了表面涂层产生脆性而带来的裂纹和空隙。最后做以讨论和展望,为研究Fe基非晶涂层的制备工艺以及耐腐蚀、耐磨损等性能的发展提供了研究基础。

金属粉末激光快速成形的工艺及材料成形性

对比了3类金属粉末激光快速成形工艺:选区激光烧结;选区激光重熔,或称选区激光熔覆;以及直接激光沉积,或称激光净成形.提出了其分类依据是金属粉末与激光的作用机制,以及由此导致的金属粉末激光成形机理.综述了上述3类激光快速成形工艺的成形原理、成形材料及工艺优劣,分析了"球化"效应、翘曲变形、以及裂纹等对金属粉末激光成形性的影响规律及相应解决措施.

激光直接金属快速成形技术的研究进展

激光直接金属快速成形技术既是快速成形基本原理与激光加工技术精华的集成,又是快速成形领域研究与发展的必然趋势。系统地介绍国外5种和国内3种最具有代表性的激光直接金属快速成形技术的最新研究进展,分析这几种技术的主要优点和不足之处,指出其目前存在的问题和今后主要的研究方向。研究表明,金属零件激光直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,在航空航天、能源动力、机电工程、仪器仪表、军事武器装备及医疗卫生等领域都具有广阔的应用前景。

镍基碳化钨合金粉末激光熔覆工艺的研究

采用同步送粉方式在16Mn钢表面熔覆镍基碳化钨合金粉末。通过对不同激光熔覆工艺参数下的宏观形貌以及微观组织进行研究分析,较详细地探讨激光熔覆功率以及扫描速度对熔覆层熔覆质量的影响。通过对不同工艺参数下的熔覆层进行显微组织分析以及EDS能谱分析,对熔覆层微观组织种类﹑分布以及碳化钨硬质相组织分布不均匀性进行研究,总结出激光工艺参数对熔覆层的影响规律。最后得出镍基粉末+30%碳化钨(钴包WC)粉末在功率3.0 kW、熔覆速度1000 mm/min的工艺参数下为最佳熔覆效果。

DZ22激光定向熔覆结晶取向与性能

为研究激光熔覆技术修复某定向凝固航空叶片，采用Nd：YAG激光在定向凝固DZ22基体表面熔覆镍基合金粉末，研究在常温非真空环境中激光熔覆定向凝固的结晶取向与性能。结果表明：工艺参数为扫描速度8~10 mm/s、电流100~140 A、脉宽6~8 ms及频率12~19 Hz时，在定向凝固基材DZ22的择优取向上，可以得到一次枝晶发达、无二次枝晶臂、无横向晶界的定向凝固熔覆层组织。枝晶的横向宽度为4~8μm。沿扫描速度方向，在不同的工艺参数下可以得到不同的熔覆层宏观形貌。在定向凝固基材DZ22（100）面和非定向凝固基材GH710上，选择相同的工艺参数和工作环境，熔覆层晶粒生长无明显的方向性，没有实现熔覆层晶粒定向生长。熔覆层显微硬度明显提高，在熔覆层表面附近硬度达到最大值，约为450HV。熔覆层的磨损量明显小于基材的磨损量，为基材磨损量的50%~60%。熔覆层以磨粒磨损为主，磨损表面分布着一些犁削沟。

铁基材料表面激光熔覆不锈钢涂层的研究进展

激光熔覆技术作为推动国家制造业升级的重要绿色制造和再制造技术,在航空航天、海工交通、冶金机械等重点领域具有广阔的应用前景。激光制造用粉末材料是影响该技术应用和发展的关键因素之一,其中铁基合金材料具有成本低、力学性能好、应用范围广等优势,特别是不锈钢体系的铁基合金因其良好的力学性能和优异的耐蚀性能而逐渐成为研究关注的焦点。全面综述了国内外在铁基材料表面激光熔覆不锈钢涂层的相关研究进展。根据显微组织的不同,目前采用激光熔覆技术制备的不锈钢涂层的类型主要有:奥氏体型不锈钢、马氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢以及双相型不锈钢。重点综述了激光工艺参数(激光功率、扫描速度、熔覆方式等)、合金元素(Al、Ni、B、Mo等)、添加物(SiC、WC、VC、Cr3C2、Al2O3等陶瓷相)以及热处理(固溶处理、低温回火等)等因素对激光熔覆不锈钢涂层组织和性能的影响,主要包括对熔覆层的相组成、截面几何尺寸、稀释率、残余应力、力学性能、耐蚀性能等的影响规律及微观机制。同时,指出了目前在铁基材料表面激光熔覆不锈钢涂层领域中存在的主要问题及今后的发展方向。

激光熔覆金属粉末直接制造砂型铸造模具的探讨

探讨了激光熔覆金属粉末快速原型技术直接制造砂型铸造用金属模具的问题。介绍了这种技术的工作原理及其特点 ;通过分析砂型铸造用金属模具的结构和工况特征 ,论证了激光熔覆金属粉末快速原型技术适用于这种模具的制造 ,能降低模具制造成本、缩短工期 ;提出了在应用中进一步轻量化、低耗化的对策。最后预计 ,随着各种相关技术的发展及其综合、集成度的提高 ,激光熔覆金属粉末制造铸造模具的轻量化。

铸轧辊套表面超高速激光熔覆钴基熔覆层高温耐磨性能

为了提高铸轧辊辊套的使用寿命,采用超高速激光熔覆技术在32Cr3Mo1V铸轧辊辊套表面制备了钴基熔覆层.分析了熔覆层的表面形貌、显微组织及高温摩擦磨损性能,并与优选常规激光熔覆层进行了对比.结果表明,优选的超高速以及常规激光熔覆层均表面平整,与基体结合良好,无明显裂纹、气孔等缺陷.超高速激光熔覆层显微组织非常均匀细小,枝晶轴间距极小,很大程度上抑制了枝晶偏析的范围,使得熔覆层的元素分布更加均匀.在700℃高温摩擦磨损试验中,超高速激光熔覆层产生的氧化物磨屑更小,更容易发生团聚效应,有利于釉质层的形成,熔覆层变形量更小,对釉质层进行了有效支撑,出现大面积具有减摩耐磨作用的釉质层,表现出优异的耐高温摩擦磨损性能.

激光直接制造工艺对Ni合金成形的影响

选用Ni60合金粉末材料进行了简单零件的激光直接成形试验,借助金相分析、扫描电子显微分析,研究了不同加工工艺对其成形的影响。结果表明:零件成形的宏观质量与单道熔覆层厚度关系密切,在激光功率1100W、激光扫描速度2～3mm/s、送粉量70～100mg/s条件下可获得外观光滑的零件;在送粉量一定的情况下,成形过程熔覆层的高度波动与零件形状有关,可以通过调节扫描速度来改善其高低不平的程度;克服制造缺陷的方法是注意基体的预热和成形零件的缓冷处理,激光功率和扫描速度需要在加工过程中适当调节。

制造业信息化的发展与现状研究

信息化是提高制造企业核心竞争力的主要手段。回顾了制造业信息化的发展历程与特点。建立了制造企业的功能模型 ,基于该模型分类论述了制造业信息化的内容 ,包括设计、制造、供销服务和决策管理的信息化以及实现这些信息化的支撑系统。阐述了信息化实施过程中的单元技术、集成技术和支撑技术。

激光直接制造和再制造技术应用软件开发

针对激光熔覆直接制造和再制造技术,重点研究了SolidWorks的二次开发技术,并以此为平台研究开发了基于激光熔覆的直接制造和再制造应用软件系统,软件主要包含三维实体模型创建、分层切片、路径优化、NC代码生成、轨迹模拟和数据传输等功能。初步试验表明该软件用于激光直接制造和再制造技术是可行的。

激光熔敷快速制造专用CAD/CAM软件的开发

针对激光熔敷快速制造(LCRM)技术,开发专用CAD/CAM软件.该软件是对AutoCAD的二次开发,主要由实体造型模块、分层及界面数据处理模块、NC代码生成模块、加工轨迹模拟模块以及数据传输模块组成.文中介绍软件的开发基础、开发工具的选择以及功能模块的设计思路.

固体自润滑复合材料研究进展及其制备技术发展趋势

综述了固体自润滑复合材料的制备技术、发展现状与应用,比较分析了自润滑复合涂层制备方法的优点和不足,提出了激光熔覆技术在制备自润滑复合涂层方面的优势及应用前景。

激光熔覆特定材料涂层的微观组织和硬度特性

镍铬碳化铬涂层坚硬致密,是非常理想的耐磨涂层。为了制备硬度较高的耐磨涂层,分别以Ni45和Ni60为过渡层,利用激光熔覆技术,在45钢基体上熔覆了25Ni Cr-75Cr3C2涂层。采用电子探针显微分析仪(EPMA)和其配备的能谱仪(EDS)对涂层的微观组织和微区成分进行了分析,并利用显微硬度仪进行了显微硬度的测试。结果表明:以镍基合金为过渡层,在45钢基体上熔覆25Ni Cr-75Cr3C2涂层,可以得到与基体结合紧密的涂层组织,且涂层硬度明显高于基体硬度;与过渡层Ni45相比,以Ni60为过渡层时,25Ni Cr-75Cr3C2涂层的硬度更高;不同过渡层上熔覆的25Ni Cr-75Cr3C2涂层微观组织结构及元素成分也不相同。

金属零件3D打印技术现状及研究进展

简述了国内外的金属零件3D打印技术的研究现状及最新进展,包括选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术、激光近净成形(Laser Engineered Net Shaping,LENS)技术和电子束选区熔化(Electron Beam Selective Melting,EBSM)技术,并针对作者实验室的工作方向——SLM直接制造,具体分析了金属零件3D打印技术研究热点和难点以及具体应用。

激光再制造快速修复海上油田关键设备

激光再制造技术作为新发展起来的先进制造技术,具有集成化、柔性化、环保等特征。采用激光再制造技术快速修复某海上油田关键零部件,修复层厚度达到9mm,和基体材料硬度、尺寸精度等基本一致,达到了原有零件的使用要求。