激光再制造試件熔覆層界面組織和性能的研究.pdf

1、激光再制造技術(shù)是應(yīng)用高能激光束對(duì)磨損零部件進(jìn)行再制造修復(fù)的各種激光加工技術(shù)的統(tǒng)稱。目前研究最多和應(yīng)用最廣的是激光熔覆再制造技術(shù),其工藝過(guò)程是在磨損零部件的表面以不同的添料方式放置涂層材料，然后利用高能激光束照射涂層，使涂層材料和基體表面薄層金屬完全熔化后快速冷卻凝固成稀釋率極低且和基體冶金結(jié)合的高性能熔覆層。
　　本論文針對(duì)激光熔覆再制造技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用情況，以及激光熔覆金屬過(guò)程中熔池金屬的冶金過(guò)程及其演變規(guī)律，通過(guò)在304

2、不銹鋼基粉中添加不同含量的化合物（CH和硼砂）和合金粉末（Ni60A），自主開(kāi)發(fā)了五種激光再制造專用的復(fù)合粉末，并根據(jù)已形成的復(fù)合粉末配制工藝建立了復(fù)合粉末配制系統(tǒng)。利用激光熔覆技術(shù)制備五種復(fù)合粉末的再制造試樣，對(duì)試樣熔覆層界面處的組織和性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量和分析。
　　其中，利用金相顯微鏡對(duì)試樣熔覆層截面的缺陷進(jìn)行定性和定量的分析；在掃描電鏡下觀察和分析界面處熔覆層和基材的顯微組織形貌及界面處元素的稀釋情況；采用顯微硬度計(jì)分析界面處

3、熔覆層和基材硬度的變化規(guī)律；利用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)實(shí)驗(yàn)測(cè)量熔覆層和基材的結(jié)合強(qiáng)度以及界面處基材抗拉強(qiáng)度的變化情況；通過(guò)摩擦磨損測(cè)試儀對(duì)試樣熔覆層的耐磨性能進(jìn)行了定性和定量分析。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出：激光熔覆復(fù)合粉末過(guò)程中，熔覆層和基材會(huì)在界面處形成5～10μm的熔合層，熔合層不僅使得熔覆層和基材形成良好的冶金結(jié)合，還阻礙了熔覆層和基材合金元素的擴(kuò)散作用，降低了稀釋率；基粉中添加定量的CH化合物和硼砂，熔覆層的顯微組織形貌、結(jié)合強(qiáng)度和耐磨性能

4、基本保持不變，但熔覆層表面氧化夾渣物的生成明顯減少，內(nèi)部缺陷生成的比率下降了59.2％，硬度最大提高了7.71%；添加 Ni6OA合金粉末后，熔覆層的晶粒得到明顯細(xì)化，且硬度、結(jié)合強(qiáng)度和耐磨性能在一定程度上得到了提高，分別最大提高了10.76%、18.29%和35.7%，但增加了熔覆層內(nèi)部缺陷的生成，與未加Ni6OA的熔覆層相比，其缺陷生成率達(dá)到了213.3%，且缺陷主要集中在熔覆層的表層；另外，激光熔覆過(guò)程中，界面處基材表面會(huì)形成0.