激光寬帶熔覆裝置及工藝研究.pdf

1、利用反射寬帶聚焦鏡將lOkW激光器發(fā)出的圓形多模激光束轉換成能量分布較均勻的線形光斑，獲得了單道40mm寬的激光寬帶熔覆層。在進行大面積表面涂覆時，激光寬帶熔覆可以大大提高熔覆效率，減少搭接區(qū)，改善熔覆層質量，因而在航空航天、汽車、冶金、石油、化工等行業(yè)有著廣闊的應用前景。 本文改進刮板式送粉器，使送粉更為均勻、穩(wěn)定；研制粉末分流器，用針管制成排針可調式送粉噴嘴，獲得了多道式寬帶送粉系統；選擇優(yōu)化的工藝參數，在20鋼和不銹鋼基體

2、表面熔覆鐵基、鎳基粉末，并進行激光多道搭接和疊層試驗。 對各種寬帶熔覆試件外貌進行觀察分析：單道熔覆層表面不同程度地出現波紋狀褶皺；在掃描方向上熔覆層厚度基本均勻，在寬度方向上，略呈弓狀。多道搭接表面基本平整，但在搭接區(qū)略有凹陷。寬帶疊層試驗獲得了lOmm厚的熔覆層，表面光滑。 試件的顯微組織和顯微硬度分析表明：單道寬帶熔覆層與基體結合界面處為平行枝晶組織，且垂直界面生長，晶粒粗大；中部晶粒變細，呈現有序方向性；表層則為

3、無序枝晶組織。同種基體和熔覆材料的厚薄兩種涂層，薄層的顯微組織較粗大；20鋼和不銹鋼基體熔覆同種粉末，前者界面處白亮帶較寬；同種基體分別熔覆鐵基粉末和鎳基粉末，前者界面處白亮帶基本呈一直線，而后者則出現有起伏的曲線。熔覆層顯微硬度基本均勻一致。 多道寬帶搭接熔覆層搭接區(qū)組織比非搭接區(qū)組織粗大；在界面上，從非搭接區(qū)過渡到搭接區(qū)時，白亮帶呈現有起伏的曲線。多道搭接熔覆層搭接區(qū)硬度值因重復受熱產生二次析出而高于非搭接區(qū)硬度值。