THE MULTI-LAYER LASER CLADDING OF Ni60 ALLOY

The Multi layer coating of Ni60 alloy was got by multi layer laser cladding. The height of the coating was about 12mm and the wall of the coating was perpendicular to the base. The microstructure of the coating was made up of fine dendrite. The conjunction between layers was good.

Laser multi-layer cladding of Mg-based alloys

By laser multi-layer cladding using a pulsed Nd-YAG irradiation the thickness of the cladding zone Mg-based alloys(ZM2 and ZM5) can reach about 1.0 mm.The microstructure of the substrate and the cladding zone was studied using optical microscope, scanning electron microscopy(SEM), X-ray diffractometry(XRD) and micro hardness analysis. It is observed that constituent of ZM5 alloy is δ+Mg 17Al 12, that of ZM2 alloy is α+MgZn+Mg 9Ce. That of cladding layer ZM2 alloy(L-ZM2) is Mg+Mg 2Zn 11+MgCe; while that of the cladding layer ZM5 alloy(L-ZM5) is Mg+Mg 32(Al, Zn) 49. The hardness of the cladding area can be increased to values above HV127. Very fine uniform microstructure and the produced new phases of nanometer/sub-micrometer order were obtained. Now, many repaired Mg-based alloy components have been passed by flying test in outside field.

激光熔覆再制造镍基合金层的组织和性能研究

采用激光熔覆再制造技术在316L基材上开展多层镍基合金梯形槽试验研究,分析了修复区的物相组成和显微组织结构,研究了修复区的组织变化对熔覆层的显微硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明,修复区与基材呈现良好的冶金结合,其结合区的组织主要为胞状晶和柱状晶,熔覆层内的组织主要为柱状晶和等轴晶;晶粒内部具有较高的位错密度且以小角度晶界为主;修复区的平均显微硬度约为基材平均显微硬度的2.23倍;相较于基材,修复区具有更好的耐腐蚀性能。

基于镜面回波估计的热壁加氢反应器堆焊层缺陷多模式全聚焦成像

热壁加氢反应器长期在高温、高压和氢腐蚀等恶劣工况下运行,其内壁堆焊层的缺陷检测对设备安全至关重要。针对加氢反应器堆焊层的外侧超声检测技术难点,提出了一种基于镜面回波估计的多模式全聚焦成像检测方法。首先,使用镜面回波估计器进行仿真分析得到多模式全聚焦成像区域灵敏度,确定对缺陷敏感的超声路径;然后,获得不同路径下裂纹缺陷的全聚焦成像特征;最后,使用多模式全聚焦成像方法对试块堆焊层表面裂纹缺陷进行检测与定位。仿真及试验结果验证了该方法在内壁裂纹检测及缺陷定位精度上的可靠性,为行业提供了一种更经济高效的检测方案。

激光多层熔覆制备厚陶瓷涂层

研究了压片预置式激光多层熔覆纳米团聚体Al2O3-13%TiO2粉末制备厚陶瓷涂层,试验中通过保温箱对试样进行预热和缓冷处理、引入超声振动及对熔池温度闭环控制等措施来控制熔覆层的裂纹.结果表明,厚陶瓷涂层各层之间无明显界面,过渡缓和自然,涂层内部致密、连续、基本无孔隙及贯穿性大裂纹等缺陷;涂层由等轴晶的完全熔化区和残留纳米颗粒的部分熔化区组成,而且涂层中的裂纹基本集中于部分熔化区;另外由于经历激光的多次加热,下部区域的晶粒组织要大于上部区域,而由于保温箱的缘故,整个涂层晶粒偏大.

镁合金激光表面改性研究进展

综述了激光表面改性 (激光表面重熔、激光表面合金化、激光表面熔敷、激光多层熔敷 )的研究与应用。

金属零件激光直接快速成形技术的研究(上)——国外篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。

激光金属成形定向凝固显微组织及成分偏析研究

利用高温合金Rene95粉末在镍基高温合金基材上进行激光多层涂覆,研究熔覆层中凝固显微组织的生长特性,基于对柱状晶向等轴晶转化理论的分析,证实通过控制工艺参数组合,可获得具有良好取向的单道多层、多道搭接多层定向凝固涂层和圆环的定向凝固试样,涂层内部的定向凝固柱状枝晶组织细密,枝晶一次间距为5-30μm,二次臂很小或者完全退化,涂层内无明显的成分偏析现象。

金属零件激光直接快速成形技术的研究(下)——国内篇

金属零件激光多层熔覆直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形工艺的最新研究进展。研究表明,金属零件激光熔覆直接快速成形工艺具有常规制造方法无法比拟的优势,有着广阔的发展前景。

ZM6镁合金激光多层涂敷

采用激光多层涂敷的方法 ,对ZM 6镁合金成品件进行了本体涂敷。使用Nd YAG固体激光器 ,采用镁合金填料进行了涂敷 ,涂敷厚度为 0 8～ 1 0mm。用金相显微镜和扫描电镜观察了基材和多层涂敷区域组织 ,并进行了成分分析、XRD相分析和X光缺陷检查。结果表明 ,使用激光多层涂敷的办法修复镁合金成品件是可行的。

激光直接快速成形金属材料及零件的研究进展(上)——国外篇

基于激光熔覆的金属材料直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形材料和零件的最新研究进展。研究表明,激光熔覆直接快速成形的金属零件的力学性能与常规加工方法制造出的零件相当,可以满足直接使用要求,具有广阔的发展前景。

激光多层熔覆纳米陶瓷层工艺参数优化

为了深入了解激光多层熔覆工艺与涂层性能之间的关系,采用压片预置式激光多层熔覆工艺制备了纳米Al2O3-13%TiO2(质量分数)陶瓷层;通过3因素3水平正交试验分析了激光熔覆熔池闭环控制温度、超声振动频率及保温箱预热温度对涂层结合强度的影响,并对激光熔覆工艺参数进行了优化;通过扫描电镜(SEM)和结合强度测试研究了最优工艺下所得涂层的形貌和性能。结果表明:影响涂层结合强度的因素主次顺序依次为熔池闭环控制温度、保温箱预热温度、超声振动频率;激光多层熔覆纳米Al2O3-13%TiO2涂层最佳工艺参数为熔池闭环控制温度2 500℃,超声振动频率50 kHz,保温箱预热温度400℃;优化工艺熔覆的涂层各层之间无明显界面,涂层内部致密、连续,基本无孔隙及贯穿性大裂纹,涂层结合强度明显提高,达66.3 MPa。

激光熔覆高厚度涂层技术研究现状及发展趋势

激光熔覆是一项重要的材料改性新技术,有着良好的应用前景。随着机械强度的提高,低厚度的熔覆层已不能满足要求,激光熔覆向着制备高厚度涂层方向发展。现在主要通过激光单层和多层熔覆两种技术手段来获得高厚度熔覆层,其中多层熔覆技术分为恒定成分多层熔覆和梯度多层熔覆。综述了激光单层熔覆和多层熔覆的研究现状,并着重介绍了梯度多层熔覆的研究现状,最后展望了该技术的发展趋势。

激光多层涂敷过程中的温度场测量与数值模拟

用多路热电偶对激光多层涂敷过程的温度场进行了实时测量,测量结果显示在激光多层涂敷过程中,工件的温度呈近似周期性的变化;在最初的两层时,基材内部的温度变化很剧烈,随着涂敷层数的增加,基材内部的温度逐渐上升,同时温度变化趋于平缓.采用测量数据作为边界条件对工件的温度场进行了有限差分数值模拟,研究表明,激光多层涂敷过程中熔池内的温度梯度在105-106K/m数量级,在工艺参数保持不变的情况下,激光熔池的尺寸随着涂敷层数增加而增大,而温度梯度则随之减小.

激光直接快速成形金属材料及零件的研究进展(下)——国内篇

基于激光熔覆的金属材料直接快速成形技术是目前快速成形领域的研究热点,本文系统介绍了国内外激光熔覆直接快速制造技术成形材料和零件的最新研究进展。研究表明,激光熔覆直接快速成形的金属零件的力学性能与常规加工方法制造出的零件相当,可以满足直接使用要求,具有广阔的发展前景。

基于焊接的多道单层再制造熔覆层组织及性能

以基于焊接的多道单层再制造熔覆层为研究对象,研究了其横截面宏观、微观组织形貌,重点分析中间道熔覆金属微观组织特点,并对熔覆层横截面整体显微硬度和道间显微硬度进行测试,对熔覆层进行不同方向拉伸试验.结果表明,多道单层再制造熔覆层除最后一道外,每道都可分为重熔区、半熔化区、完全重结晶区及不完全重结晶区;熔覆层整体硬度两侧高于中间,且沿堆积方向能够承受比垂直堆积方向更大的拉伸载荷,拉伸断裂均为延性断裂.

激光熔覆多层Nb-Si-Ti显微组织

采用基于多层激光熔覆的激光快速成形方法,通过优化激光扫描过程参数,调整不同成分元素粉末来进行铌硅基自生复合材料的显微组织和成分设计研究.采用Nd:YAG激光器扫描预置在Ti-6Al-4V基材上成分为Nb-18Si-24Ti(原子分数)混合粉末,获得所需激光熔覆层.优化出工艺参数为激光脉冲电流225A,扫描速度3.0 mm/s,激光脉冲频率15 Hz,激光脉冲宽度3.0 ms,离焦量15 mm,并在优化参数下制备出了4层多道样品.分别采用OM,SEM及XRD对预置法制备出的多层沉积层的显微组织及相结构进行分析,结果显示在多层沉积层中获得了铌硅固溶体Nbss,硅化物Nb5Si3和Nb3Si等相,随着沉积层数的增加,Nb,Si含量逐渐增加,显微组织由接近于基体的细小枝晶转变为在最顶层的深色岛状Nb5Si3,灰色条状或岛状Nb3Si及白色Nbss.

激光多层熔覆技术的研究现状及发展

对激光多层熔覆成形温度场、激光快速熔凝条件下凝固规律、不同基体材料上的激光多层熔覆、激光多层熔覆工艺和激光多层熔覆层耐磨性及其应用等激光多层熔覆技术的最新研究进展作了介绍,并对今后激光多层熔覆技术研究工作的重点,提出了想法.

工艺路径对多层多道激光熔覆残余应力的影响

采用盲孔法测量Q345钢块表面多层多道激光熔覆Co基涂层的残余应力,研究了熔覆工艺路径对激光熔覆残余应力的影响.结果表明,平行焊道方向的残余应力远大于垂直焊道方向的应力,且均为拉应力;增加激光熔覆层单层厚度,熔覆层及试板背部基材残余应力明显增大.与两层熔覆层激光焊道平行叠加的熔覆路径相比,采用两层熔覆层垂直交叉的熔覆工艺路径,降低了熔覆层的残余应力,采用分区熔覆且每个区域各熔覆层垂直交叉堆焊的熔覆工艺路径,熔覆层残余应力水平最低;熔覆前对试板进行2mm的预弯变形对涂层残余应力影响不明显,但显著降低了试件背面的残余应力.

回火处理对多道Ni基熔覆涂层组织和耐蚀性能的影响

利用6 kW多模横流CO2激光器在45钢表面熔覆了Ni60CuMoW合金粉末,并对熔覆涂层进行了回火处理。通过OM、XRD、SEM、EDS和电化学综合测试系统等手段分析了激光功率和回火复合处理对熔覆层组织和耐蚀性能的影响。结果表明:熔覆层与基体呈良好的冶金结合,熔覆层组织致密。熔覆层主要由富含Ni的基体相γ(Ni,Fe)、固溶体(Ni,Cu)、化合物Ni31Si12、BCr、Cr5 B3、BNi3、FeNi3和M23 C6(M=Cr、Ni、Fe)等组成。随着激光功率的增加,熔覆层与基体间的过渡区域更加平滑。试样耐蚀性随激光功率的降低而增强,腐蚀电位明显正移,腐蚀电流密度降低近2个数量级。对单道涂层试样,回火处理后的耐蚀性好于回火前,而多道熔覆层的耐腐蚀性又优于单道。