纯Cr粉末激光熔覆层组织分析

为了提高工件的抗烧蚀及耐磨性,利用激光在PCrNi3Mo钢上熔覆纯Cr粉末,并对激光熔覆和等离子喷涂层进行组织对比分析。从X射线衍射图谱可以看出激光熔覆层中只含有Cr一种物相,而等离子喷涂层含有Cr物相和Cr2O3物相。从显微组织可以看出激光熔覆区和热影响区之间,热影响区与基体之间没有明显的界面特征,已经形成了冶金结合。激光熔覆后获得了细化晶粒组织,产生位错和晶界。因此激光熔覆的力学性能、硬度和耐磨性均优于等离子喷涂。

纯Cr粉末激光熔覆技术研究

利用激光在PCrNi3Mo钢上熔覆纯Cr粉末,采用多道搭接技术实现了大面积激光熔覆,利用预热技术有效地消除熔覆层的裂纹。试验结果表明,获得了激光熔覆的最佳工艺参数,激光熔覆层均匀连续,无宏观气孔和裂纹,激光熔覆层与基体发生了冶金结合。熔覆层组织紧密,细化了晶粒和组织结构,硬度和耐磨损性能较高。

氩弧熔覆Cr-Si-B系合金组织与性能

研究了氩弧熔覆层的组织与性能，通过对激光熔覆、火焰熔覆的组织对比分析，说明了白亮层形成过程及产生条件。指出氩弧熔覆能实现熔覆层的冶金结合且具有良好的成形性，使用灵活，能得到与激光熔覆相近性能的熔覆层，可以在生产中采用氩弧熔覆工艺。

不锈钢基体NiCrBSi/NiCrBSi(SiC-Mo)合金层的激光熔敷

为提高不锈钢叶片的耐磨损和气蚀的性能,在材料表面以激光熔敷NiCrBSi合金层。对合金层的显微结构、与不锈钢基体结合方式和SiC等颗粒增强改性对组织结构的影响进行了研究。采用5kW连续二氧化碳激光器对不锈钢上等离子喷涂预置NiCrBSi合金层进行表面熔敷。扫描电子显微镜和X射线衍射分析结果表明:涂层显微结构为细化树枝晶,由γ基体与γ/γ′和NiB的共晶组成。合金粉中添加SiC-Mo颗粒后,熔敷层显微组织更加细化,成为与基体具有一定取向关系的枝晶组织,形成过饱和固溶体和极细的共晶体。SiC弥散分布于自溶性镍基合金中,熔敷不出现裂纹,可进一步提高涂层抗磨蚀性。该激光熔敷自溶性NiCrBSi合金挂片在黄河三门峡3号水轮机中环上现场测试结果表现出优良的抗磨蚀性。

激光熔覆FeAlCrNiSiC高熵合金涂层研究

利用YAG脉冲固体激光器,在高纯氩气的保护下,选取优化了的激光工艺参数在45#钢表面制备FeAlCrNiSiC六元高熵合金涂层。主要采用OM、SEM、EDS、XRD和显微硬度等分析手段,对实验制备的合金涂层的形貌、组织结构、成分、相结构、硬度及相关机理进行了研究。实验结果表明:优化的激光熔覆工艺参数为功率85 W,激光扫描速度为5mm/s,能量密度47J/mm2,搭接率50%。采用此优化工艺参数成功制备了与基体形成良好冶金结合的FeAlCrNiSiC高熵合金涂层。制备涂层的硬度达到了800HV,涂层的内部结构由条状等轴晶及网状枝晶组成,组分偏析得到了有效缓解。合金涂层具有FCC结构的γ-Fe和BCC结构的FeAlCrNiSiC固溶体的简单物相,合金元素Al、Cr、Si、Ni、C固溶在两种多组元固溶体中,增加了晶格畸变,使涂层具有高的硬度。

激光熔覆技术研究

利用激光在PCrNi1Mo钢上熔覆纯Cr粉末,采用多道搭接激光熔覆技术获得了最佳的激光熔覆工艺参数。实验结果表明,激光熔覆层均匀连续,无宏观气孔和裂纹,激光熔覆层与基体发生了冶金结合。

激光熔覆涂层与热喷涂涂层组织性能比较

分别采用激光熔覆与火焰喷涂两种技术在 38CrMoAl基体表面制备NiCrBSi+WC(wt2 0 % )合金涂层 ,比较其组织结构及其硬度分布 ,试验表明 :激光熔覆涂层无缺陷、成品率高 ,组织细密均匀、晶粒细小、硬度高、对基体热影响小 。

激光熔覆Zr/FeCSiB涂层的组织和性能

采用激光预置熔覆法 ,通过在FeCSiB合金粉末中添加一定比率的强碳化物形成元素Zr,在中碳钢基体上制备原位析出的颗粒增强铁基复合材料表层。利用光学显微镜、场发射电子扫描显微镜 (能谱仪 )和金相组织分析系统 ,对熔覆层显微组织、硬质颗粒的成分及其分布规律进行了观察与分析。其显微组织特征是树枝状的先共晶奥氏体分布在共晶基体上的亚共晶介稳组织 ;奥氏体在随后的冷却过程中转变为马氏体 ;熔覆层与基体成良好的冶金结合。熔覆层内析出的硬质颗粒是以ZrC为主的复合碳化物 ,主要分布在枝晶内与枝晶间 ;单道搭接熔覆层颗粒的体积分数分别为 1.96 %、2 .2 %～ 3.84 % ;显微硬度值在 80 0HV0 .2 ～ 110 0HV0 .2 之间。

激光熔覆涂层与粉末火焰喷焊涂层组织性能比较

分别采用激光熔覆与粉末火焰喷焊两种技术在45钢基体表面制备Ni60+20%WC合金涂层,比较其组织结构和性能。结果表明:激光熔覆涂层无缺陷、成品率高、组织细密均匀、晶粒细小、耐磨性能好、与基体结合为成分缓慢过渡的冶金结合。

激光熔覆工艺参数对Ni60A熔覆层性能影响

为了得到扫描速度和激光功率对熔覆层性能的影响,利用光纤激光器在Cr12Mo V板材表面激光熔覆Ni60A粉末,研究了激光功率和扫描速度对熔覆层宽度、高度以及硬度的影响,进行了金相组织分析。结果表明:熔覆层宽度随激光功率增大而增大,随扫描速度的提高先增大后减小;熔覆层高度随激光功率的增大而升高,随扫描速度加快而降低;熔覆层硬度随激光功率增大而降低,随扫描速度增大而提高。熔覆层上部组织细小均匀,下部组织粗大稀疏,并与基体呈现良好波浪状冶金结合。

激光熔覆Mo-Si难熔金属硅化物高温涂层的加工工艺、组织与性能

以Mo -Si合金粉末为原料 ,采用激光熔覆技术在奥氏体不锈钢 1Cr1 8Ni9Ti表面上制得了由初生MoSi2 树枝晶、块状FeMoSi初生相及枝晶间MoSi2 /α片层状共晶组织组成的难熔金属硅化物高温复合材料涂层。通过优化激光熔覆加工工艺 ,发现并合理利用激光熔覆过程中的自预热效应和预置Mo、Si粉末在熔池前无激光辐射下的高温反应合成两种影响因素 ,首次实现了无裂纹Mo -Si难熔金属硅化物激光熔覆涂层的制备。涂层组织均匀、致密 ,与基材间为完全冶金结合。

某采煤机重载齿轮磨损表面激光熔覆及磨损性能研究

以齿面磨损失效的德国进口久益(JOY)采煤机行走齿轮为绿色再制造研究对象,通过对其表层受损疲劳层去除、优化再制造激光参数以完成无裂纹无孔隙的耐磨耐腐蚀激光复合层制备。继而检测激光复合熔覆层与基体结合状态、并对熔覆层抗磨损性能等做了系统分析。研究中所采用的绿色再制造方案选用高效率、与基体结合区平整的矩形光斑激光熔覆模式结合镍基自熔合金粉末进行再制造工艺研究。通过对磨损失效轮齿表面依次做除锈除渣、去疲劳点蚀、无损探伤、激光增材制造,再对激光熔覆层样品做纵剖面扫面电镜(SEM)分析、磨损测试,最终得出结论:矩形激光束制备的再制造齿面抗磨损性能优异、激光熔覆层与轮齿基体呈现优良冶金结合,故而再制造轮齿工作面质量已达到并超过新品齿面,符合绿色再制造产品标准。

高抗腐蚀高速激光熔覆冶金复合管的开发和性能评价

通过高速激光熔覆技术制备了一种油气开采用高抗腐蚀双金属冶金复合管.评价了该复合管的界面结合情况、力学性能和抗腐蚀性能.通过高速激光熔覆技术在C110抗硫管内壁熔覆镍基合金制得的双金属冶金复合管既能发挥基管刚性支撑的作用,又可通过熔覆层起到防腐的效果.通过压扁试验证明了高速激光熔覆技术可以使复合管实现冶金结合.熔覆后复合管的力学性能仍能满足API Spec 5CT标准要求.在NACE标准工况和模拟国内某油田实际工况条件下对复合管试样进行应力腐蚀开裂试验,发现试样均未发生应力腐蚀开裂.该复合管可以用于含H_(2)S、CO_(2)等腐蚀介质的油气开采.

高温合金激光表面熔覆钴基合金涂层组织与耐磨性能

研究了高温合金GH33上激光熔覆钴基合金涂层的组织与耐磨性能。结果表明 ,涂层与基材之间形成紧密的冶金结合 ,基材对涂层的稀释度较小 ;X射线衍射分析可知涂层基体组织为α Co枝晶 ,枝晶间为α Co +Co2 B共晶以及M2 3 (CB) 6、M6C等多元复杂共晶组织 ;涂层中硬度分布均匀 ,最高硬度为HV0 .0 2 76 6 ;涂层耐磨性能较基材提高了

复合材料木工刀具激光制备工艺与性能分析

为进一步扩大硬质合金材料在木工刀具中的使用范围,文章采用激光熔覆工艺制备硬质合金-45钢复合材料。选用SEM电镜观察激光熔覆试样冶金质量与金相组织特征,与GHO10-82型电刨刀具材料进行显微硬度与耐磨性对比。试验发现,经激光熔覆后硬质合金熔覆层与45钢基体间能实现良好冶金结合,无气孔与裂纹等缺陷存在,熔覆层显微组织包含白亮的细小WC晶粒和树枝状的(W,Ti)C固溶体晶粒。在试样硬化层到基体方向上测试显微硬度,硬度值呈现由高到低良好过渡变化,GHO10-82型刀具材料为分层式阶梯变化。用硬质合金-45钢复合材料制备木工刀具,兼具熔覆层的高硬度、高耐磨性和基体的塑性、韧性,可良好适应木材切削加工要求。

60号钢表面碳钨合金激光包覆的特性分析

本文叙述了用一台高功率二氧化碳激光器在60号钢表面所作的碳钨合金包覆实验。实验结果表明在低质钢材表面包覆一层碳钨合金层大大地提高了工件表面的耐磨性能;包层厚度与激光扫描速度的平方成反比。

钛合金表面激光制备生物陶瓷梯度涂层研究

利用激光熔覆制备技术,通过涂层成分设计与梯度制备方法,在Ti-6Al-4V钛合金基体上制备界面冶金结合的生物陶瓷梯度涂层。主要利用金相显微、扫描电镜、硬度计和X-射线衍射等分析手段,对制备梯度涂层的熔覆工艺、组织结构、相组成及其形成机理进行了研究。实验结果表明:梯度涂层的成分组成分别为第一层Ti粉80%、CaCO3和CaHPO4为19%、Y2O3为1%;第二层Ti粉40%、CaCO3和CaHPO4为59%、Y2O3为1%;第三层Ti粉为0%、CaCO3和CaHPO4为99%、Y2O3为1%。在优化激光制备工艺参数条件下,成功在钛合金表面制备出了界面冶金结合、无裂纹缺陷的类生物骨组织结构的梯度涂层。涂层中的主要生物陶瓷相是CaTiO3、CaP及Ca3(PO4)2相。由于采用了钛成分含量的梯度变换设计,避免了基体和涂层及层与层之间材料因热膨胀系数、弹性模量差异过大而造成结合界面的孔洞、裂纹现象,同时保证了钛合金基体与生物骨涂层之间形成了牢固的冶金结合。

宽带激光熔覆Ni60+WC复合涂层性能研究

利用横流 CO2 激光器在 38Cr Mo Al表面激光宽带熔覆 Ni Cr BSi+ WC(重量百分比 2 5% )复合涂层 ,用扫描电镜观察组织形貌 ,用 X射线衍射仪进行物相分析 ,用磨擦磨损实验机进行耐磨性实验 ,并对多层熔覆工艺进行了初步的探讨。结果显示 ,合金层与基体成良好的无裂纹气孔的冶金结合。表面耐磨性与工艺参数具有一定对应关系 ,且 2 .2 k W时的耐磨性最高 ,为氮化工艺的 2 .9倍。多层熔覆试验能形成厚度可调的无裂纹熔覆层 ,对生产工件的修复具有实际意义。