磁化-激光熔覆復(fù)合技術(shù)強(qiáng)化與修復(fù)零部件表面性能的研究.pdf

1、激光熔覆技術(shù)不僅可強(qiáng)化機(jī)械零件的表面，還可對(duì)表面失效的零部件進(jìn)行修復(fù)，所以該技術(shù)在工業(yè)中的作用將會(huì)愈來(lái)愈明顯。其顯著特點(diǎn)是在不影響基材的整體使用性能的同時(shí)還提高了需要強(qiáng)化與修復(fù)區(qū)域的表面性能，甚至還賦予它新的性能。但是鐵基涂層存在開(kāi)裂、氧化、氣孔等缺陷使得該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展受到制約。隨著磁場(chǎng)輔助技術(shù)在各個(gè)技術(shù)復(fù)合應(yīng)用中卓見(jiàn)成效，且磁場(chǎng)磁化技術(shù)操作簡(jiǎn)單，綠色無(wú)污染。因此，本文主要是應(yīng)用激光熔覆基礎(chǔ)上結(jié)合磁化的復(fù)合技術(shù)，研究此復(fù)合技術(shù)是否能夠起

2、到強(qiáng)化覆層以及修復(fù)零部件表面性能的效果。
　　本文選用常用的45鋼作為基體材料，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，利用自制的磁化裝置對(duì)其預(yù)先磁化處理，首先研究了磁化對(duì)基體材料摩擦學(xué)性能和組織的影響；其次，探討了不同熔覆工藝參數(shù)的組合下所獲得涂層宏觀(guān)質(zhì)量和性能的優(yōu)異，以獲得該實(shí)驗(yàn)條件下的最佳激光工藝參數(shù)；在獲得激光工藝參數(shù)后，再重新對(duì)基體磁化，然后在其表面部位激光熔覆鐵基涂層進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，探索預(yù)先磁化基材對(duì)覆層摩擦學(xué)性能以及組織產(chǎn)生的影響。
　　

3、實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：雖然經(jīng)磁化處理后，基體的表面硬度并未有所提高，且磁化頻率過(guò)高過(guò)低時(shí)，其硬度反而會(huì)有小幅的下降，但是所有經(jīng)過(guò)磁化處理后的基材試樣的耐磨性卻優(yōu)于未磁化的；同時(shí)，磁化還降低了摩擦系數(shù)，細(xì)化了基材組織。工藝參數(shù)對(duì)比試驗(yàn)表明熔覆層成形質(zhì)量的優(yōu)劣主要取決于掃描速度的快慢，而后是激光功率的大??；只有在參數(shù)組合較好的情況下，得到的涂層可見(jiàn)氣孔少，成形質(zhì)量和耐磨性也較好。磁化-激光熔覆復(fù)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基體經(jīng)過(guò)磁化處理后的涂層硬度要略高于

4、未磁化的，耐磨性也有明顯的改善，晶粒組織得到了進(jìn)一步的細(xì)化，硬質(zhì)顆粒分布也更均勻。單獨(dú)磁化基體和磁化-激光熔覆復(fù)合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明，磁化頻率為25Hz的磁化效果最好，可認(rèn)為25Hz是本實(shí)驗(yàn)條件下的最佳磁化頻率。
　　通過(guò)Matlab軟件，根據(jù)w-m分形函數(shù)模型進(jìn)行了二維輪廓曲線(xiàn)和三維輪廓曲面的模擬，探討了輪廓形貌復(fù)雜程度與分形參數(shù)的關(guān)系，二維模擬結(jié)果表明分形維數(shù)和特征尺度系數(shù)是其主要影響參數(shù)，隨分形維數(shù)由1.3變化到1.9，模擬表