45鋼激光熔覆Ni基合金粉末的研究.pdf

1、本文用NEL-2000型2kw CO<,2>激光器在45鋼基體上進(jìn)行了Ni25粉末的激光熔覆試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)熔覆層的宏觀、微觀質(zhì)量的對(duì)比分析，獲得出了比較合適的激光熔覆工藝參數(shù)。在激光功率1000-1400W、掃描速度800-1200mm/min、送粉速度3.0-4.0g/min 的條件下，所得到熔覆層表面光滑致密、組織細(xì)小均勻、硬度高且與基體實(shí)現(xiàn)了良好的冶金結(jié)合。 根據(jù)螺旋傳動(dòng)的原理，設(shè)計(jì)并制作了激光熔覆同步送粉器，并用Ni基合金

2、粉和Al粉進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。結(jié)果表明，該送粉裝置可連續(xù)和穩(wěn)定工作，改變螺紋軸直徑或轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié)送粉速度。用該送粉裝置進(jìn)行了激光熔覆實(shí)驗(yàn)，獲得較薄且均勻的熔覆層，它外型尺寸正確，表面比較平整，內(nèi)部組織均勻細(xì)小。 借助金相顯微鏡和顯微硬度計(jì)對(duì)熔覆層及基體的微觀組織和硬度進(jìn)行分析。結(jié)果表明：熔覆試樣由熔覆層、熱影響區(qū)和基體三部分組成，熔覆層的組織主要是樹(shù)枝晶并且表現(xiàn)出了定向凝固的特征，熱影響區(qū)是馬氏體組織。從基體到熔覆層顯微硬度依次

3、增高，呈臺(tái)階式分布。 熔覆層中的裂紋是激光熔覆技術(shù)應(yīng)用的主要障礙。在本實(shí)驗(yàn)條件下，裂紋主要有三類，一類產(chǎn)生在熔覆層與基體的界面處，另一類產(chǎn)生在掃描線的搭結(jié)處，還有一部分裂紋產(chǎn)生在熔覆層內(nèi)部。為了提高熔覆層的性能，抑制裂紋擴(kuò)展，采用不同工藝參數(shù)對(duì)熔覆層進(jìn)行激光重熔處理研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，激光重熔能夠減少熔覆層中的裂紋和氣孔，使熔覆層表面變得平整，粒狀組織消失。較慢的激光掃描速度更有利于降低熔覆層內(nèi)部的殘余應(yīng)力，減少缺陷。激光重熔后