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综论偏晶合金的制备技术:外场下凝固、快速凝固及激光技术 预览
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作者 谢敏 王梅丰 +3 位作者 戴晓琴 雷剑波 王春霞 周圣丰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期490-499,共10页
当偏晶合金液过冷至液相分离温度(T sep)以下时,进入亚稳态难混溶区间,由单一液相分离成两个液相:L 1(主体液相,质量分数大于50%)与L 2(次生液相,收缩成液滴)。微观组织演化呈现三个阶段:(1)相分离自发进行阶段;(2)主体相合金熔体进入... 当偏晶合金液过冷至液相分离温度(T sep)以下时,进入亚稳态难混溶区间,由单一液相分离成两个液相:L 1(主体液相,质量分数大于50%)与L 2(次生液相,收缩成液滴)。微观组织演化呈现三个阶段:(1)相分离自发进行阶段;(2)主体相合金熔体进入结晶过程;(3)残余的次生相合金熔体进入凝固阶段。尤其是当次生相凝固后弥散分布于主体相基体内时,偏晶合金具有高强、高导以及高耐磨性能,其在航空航天和汽车等工业领域具有重要的应用前景,长期以来受到了研究者的广泛关注。偏晶合金组织结构特征有两种,即第二相弥散型和核/壳结构型。然而,常规凝固条件下,制备的偏晶合金极易形成严重偏析或分层组织,导致制备大块匀质偏晶合金变得困难。为了深入研究偏晶合金液相分离行为,以及微结构特征对偏晶合金性能的影响,研究者提出了许多制备偏晶合金的方法。早在1958年,液相分离现象就在Cu-Fe偏晶合金中被发现,当即引起学者们的广泛关注。近年来,为了制备组织均匀和性能优异的偏晶合金,开发了许多外场作用下的偏晶合金制备方法,旨在消除常规重力场下熔体对流造成的凝固组织偏析、位错、空洞等缺陷。例如,在微重力场条件下,对流作用减弱,可制备接近无偏析的凝固组织;在电磁场条件下,实现了对材料工艺过程的控制和材料组织与性能的改善;在直流磁场和电场交互作用下,熔体流动得到抑制,实现了电磁搅拌控制凝固;在交流磁场和电场交互作用下,实现了电磁搅拌和电磁悬浮,达到减小偏析和改善组织结构特征的目的;在超声场作用下,实现了材料无容器凝固。此外,快速凝固是一个典型的非平衡相变过程,可以消除合金的溶质偏析,获得常规凝固条件下无法获得的成分、相结构和显微组织,显著提高合金的强度、塑性、韧性、延展性和磁性等。为深入了� 展开更多
关键词 偏晶合金 液相分离 激光 激光-感应复合
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激光表面处理技术在石油机械中的应用
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作者 黄俊媛 沈泽俊 +5 位作者 张立新 魏松波 杨盈莹 朱世佳 钱杰 陈琳 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第6期57-69,共13页
石油开采的过程中常伴随有腐蚀气体、金属颗粒以及矿物质等的产生,使石油机械设备腐蚀、磨损严重。激光表面处理技术可以改善材料的耐磨、耐蚀、耐疲劳等性能。总结激光表面处理技术在石油机械中的应用,详细介绍了激光淬火、激光熔覆及... 石油开采的过程中常伴随有腐蚀气体、金属颗粒以及矿物质等的产生,使石油机械设备腐蚀、磨损严重。激光表面处理技术可以改善材料的耐磨、耐蚀、耐疲劳等性能。总结激光表面处理技术在石油机械中的应用,详细介绍了激光淬火、激光熔覆及激光合金化,并概括了其他激光表面处理技术及其应用,分析了激光表面处理技术在石油机械中的应用现状及存在的问题,并展望了发展前景。 展开更多
关键词 激光技术 表面处理 激光淬火 激光 激光合金化 石油机械
矿用刮板输送机溜槽表面强化技术探究 预览
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作者 田荟 《机械管理开发》 2019年第2期93-95,共3页
介绍了煤矿井下综采工作面常用的刮板输送机溜槽结构,分析其磨损原因,并对当前所用的补焊耐磨层强化技术、等离子熔覆强化技术、中部槽耐磨堆焊技术以及激光熔覆耐磨层强化技术进行了对比分析,总结出各种表面强化技术的最佳适用条件,为... 介绍了煤矿井下综采工作面常用的刮板输送机溜槽结构,分析其磨损原因,并对当前所用的补焊耐磨层强化技术、等离子熔覆强化技术、中部槽耐磨堆焊技术以及激光熔覆耐磨层强化技术进行了对比分析,总结出各种表面强化技术的最佳适用条件,为进一步提高溜槽表面强化技术精细化水平提供经验参考。 展开更多
关键词 刮板输送机溜槽 离子 耐磨堆焊 激光
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H13钢表面铁基、钴基熔覆层的组织与冲击韧性
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作者 王井 员霄 +3 位作者 罗京帅 陈志凯 王光存 蹤雪梅 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期24-29,94共7页
为促进激光熔覆技术在热作模具钢常见缺陷修复上的应用,采用铁基、钴基粉末对热作模具常用材料H13钢常见缺陷进行激光熔覆修复,借助金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计和摆锤冲击试验机,对比分析了基材及2种熔覆试样的组织形貌、显微硬... 为促进激光熔覆技术在热作模具钢常见缺陷修复上的应用,采用铁基、钴基粉末对热作模具常用材料H13钢常见缺陷进行激光熔覆修复,借助金相显微镜、扫描电镜、显微硬度计和摆锤冲击试验机,对比分析了基材及2种熔覆试样的组织形貌、显微硬度和冲击韧性。结果表明:铁基熔覆层由白色网状树枝晶、黑色晶间碳化物、回火马氏体、残余奥氏体组成;钴基熔覆层由Co-Cr固溶体枝晶和共晶组织组成;铁基熔覆层、钴基熔覆层和基体的显微硬度分别为576,605,490 HV10 N,冲击功分别为4.73,4.31,5.36 J,且熔覆层中碳元素含量较高时,其冲击韧性下降,而合金元素的存在有利于改善熔覆层的冲击韧性;铁基、钴基熔覆层为解理断裂和局部准解理断裂的脆性断裂机制,基体主要表现为韧性断裂机制,与冲击功测试结果相一致。 展开更多
关键词 激光 H13热作模具钢 复合 冲击韧性
激光熔覆参数对Ni204合金涂层形貌及组织的影响
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作者 赵雨 王松 +3 位作者 付建巍 宋博学 杜春战 于天彪 《应用激光》 CSCD 北大核心 2019年第1期42-47,共6页
利用激光熔覆技术对Ni204进行了单道正交试验,采用激光共聚焦显微镜测量熔道几何尺寸及组织,采用方差分析不同工艺参数对试样形貌以及组织的影响。结果表明,功率对熔宽、熔深影响最显著;扫描速度对熔高、宽高比(W/H)、润湿角影响最显著... 利用激光熔覆技术对Ni204进行了单道正交试验,采用激光共聚焦显微镜测量熔道几何尺寸及组织,采用方差分析不同工艺参数对试样形貌以及组织的影响。结果表明,功率对熔宽、熔深影响最显著;扫描速度对熔高、宽高比(W/H)、润湿角影响最显著;能量密度过小时,Ni204合金粉末在基体上没有形成熔池,熔池边界处组织为柱状晶,熔池内组织生长时间短且不易再结晶,熔池内为枝晶。通过分析,最优工艺参数组为Lp=750 W,Pfr=0.8 r/min,Ss=480 mm/min与Lp=900 W,Pfr=1 r/min,Ss=480 mm/min。可以在保证横向、纵向搭接的同时又不降低熔覆效率。 展开更多
关键词 激光 正交实验 试样形貌 道组织
新型激光熔覆冷却装置设计 预览
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作者 柳青 李扬 付建巍 《工具技术》 2019年第4期93-95,共3页
在激光熔覆过程中,温度是影响熔覆层质量及熔覆效率的主要因素。现有的温度控制方法主要通过调整工艺参数、物理冷却熔覆头喷嘴等方式实现,普遍存在熔覆效率低和温度控制效果差等问题。本文提出了通过冷却装置实现对基板或工件进行物理... 在激光熔覆过程中,温度是影响熔覆层质量及熔覆效率的主要因素。现有的温度控制方法主要通过调整工艺参数、物理冷却熔覆头喷嘴等方式实现,普遍存在熔覆效率低和温度控制效果差等问题。本文提出了通过冷却装置实现对基板或工件进行物理冷却的温度控制新方法,该装置可有效控制熔覆温度,提高激光熔覆质量及效率。 展开更多
关键词 激光 冷却装置 温度控制 层质量
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激光熔覆304不锈钢组织与力学性能研究
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作者 郭卫 张亚普 +1 位作者 胡磊 李远凯 《应用激光》 CSCD 北大核心 2019年第2期191-197,共7页
为了研究激光熔覆304不锈钢和轧制态304不锈钢拉伸力学性能的差异,在27SiMn钢基体表面进行不同激光扫描速度下,单道激光熔覆304不锈钢实验,得到了单道熔覆层的宏观形貌和显微组织。在单道良好成形性的激光扫描速度下,进行多道搭接实验,... 为了研究激光熔覆304不锈钢和轧制态304不锈钢拉伸力学性能的差异,在27SiMn钢基体表面进行不同激光扫描速度下,单道激光熔覆304不锈钢实验,得到了单道熔覆层的宏观形貌和显微组织。在单道良好成形性的激光扫描速度下,进行多道搭接实验,得到了熔覆层横截面宏观形貌。最后进行多层累加,得到了拉伸力学性能曲线和拉伸断口形貌。结果表明.随着激光扫描速度的不断增大,单道熔覆层成形性较差,搭接率为50%的情况下,所得的熔覆层成形性较好。激光熔覆304不锈钢抗拉强度为551. 32 MPa,拉伸断口形貌表现为明显的韧性断口;原轧制态304不锈钢抗拉强度为713.11 MPa.拉伸断口形貌表现为明显的脆性断裂断口。 展开更多
关键词 激光 激光扫描速度 显微组织 力学性能 断口形貌
不同制粉工艺制备激光熔覆用粉体性能研究 预览
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作者 翁子清 刘平 +4 位作者 张腾辉 史金光 金莹 丁洪波 陆青松 《浙江冶金》 2019年第1期31-34,共4页
本文分别采用了水雾化、大气熔炼气雾化和真空气雾化的制粉方法制备了激光熔覆用粉体,对粉体的形貌、氧含量和流动性进行了测试,结果表明,不同雾化方法制备的粉末颗粒形貌不同,真空气雾化制备的粉末形貌、流动性均好于水雾化和大气熔炼... 本文分别采用了水雾化、大气熔炼气雾化和真空气雾化的制粉方法制备了激光熔覆用粉体,对粉体的形貌、氧含量和流动性进行了测试,结果表明,不同雾化方法制备的粉末颗粒形貌不同,真空气雾化制备的粉末形貌、流动性均好于水雾化和大气熔炼气雾化,且真空气雾化粉末的氧含量最低,激光熔覆适用性最佳。 展开更多
关键词 水雾化 气雾化 真空气雾化 激光 激光粉末
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扫描速率对激光熔覆Cu80Fe20偏晶涂层组织与耐磨性能的影响
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作者 赵淑珍 金剑波 +3 位作者 谢敏 许永波 戴晓琴 周圣丰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期54-63,共10页
采用激光熔覆技术制备了Cu80Fe20偏晶涂层,研究了扫描速率对液相分离特征以及偏晶涂层显微硬度、耐磨性能的影响。研究结果表明:Cu80Fe20偏晶涂层内出现了分层现象,大量由体心立方结构α-Fe、面心立方结构γ-Fe组成的富铁颗粒弥散分布... 采用激光熔覆技术制备了Cu80Fe20偏晶涂层,研究了扫描速率对液相分离特征以及偏晶涂层显微硬度、耐磨性能的影响。研究结果表明:Cu80Fe20偏晶涂层内出现了分层现象,大量由体心立方结构α-Fe、面心立方结构γ-Fe组成的富铁颗粒弥散分布于上层的面心立方ε-Cu基体内,大量面心立方ε-Cu富铜颗粒分布于下层的α-Fe基体内;随着激光扫描速率增大,激光熔池的冷却速率增大,富铁颗粒粒径逐渐减小,面密度逐渐增大,相邻富铁颗粒间的间距减小,富铁颗粒对铜基体的阴影保护效应增强,使得偏晶涂层的显微硬度与耐磨性能增加,且均优于黄铜。 展开更多
关键词 激光技术 激光 扫描速率 CU-FE合金 偏晶涂层 液相分离 冷却速率 耐磨性能
激光熔覆钴基合金非对称宏观形貌形成机理及微观特性研究
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作者 江国业 李敏 +1 位作者 徐平 庞铭 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第8期159-164,共6页
采用YLS-3000光纤激光器开展了激光熔覆钴基高温合金实验,通过光学显微镜、显微硬度计表征了激光熔覆钴基高温合金的宏观形貌、显微组织和显微硬度。结果表明:由于激光熔覆过程前序熔覆对后续熔覆有预热作用,在不同激光熔覆参数作用下,... 采用YLS-3000光纤激光器开展了激光熔覆钴基高温合金实验,通过光学显微镜、显微硬度计表征了激光熔覆钴基高温合金的宏观形貌、显微组织和显微硬度。结果表明:由于激光熔覆过程前序熔覆对后续熔覆有预热作用,在不同激光熔覆参数作用下,熔覆层的宽度分别由起始的4.84,5.17,5.88mm逐渐过渡到熔覆末尾的5.28,6.61,6.78mm,激光熔覆区域的上表面形貌为喇叭形;由于激光熔覆的送粉方向和相邻的激光熔覆对基体的预热作用,激光熔覆形貌为非对称性月牙形;在表面熔覆层中心区域可观察到等轴晶,在内部熔覆层中部可观察到非均匀树枝晶。由于激光熔覆过程的非平衡凝固、不同区域的加热和冷却速度差异,熔覆层的硬度呈现非均匀性分布,且都高于基体硬度。 展开更多
关键词 激光加工 激光 钻基合金 宏观形貌 显微组织 显微硬度
TiO2/CeO2对Ni基激光熔覆层组织和性能的影响
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作者 任仲贺 武美萍 +2 位作者 李广阳 夏思海 唐又红 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第7期196-202,共7页
通过同步送粉方式在Q235钢基材表面制备了添加不同质量分数纳米TiO2和CeO2的Ni基激光熔覆层,分析了熔覆层的表面形貌、显微组织和物相组成,并测定了熔覆层的硬度和耐腐蚀性。结果表明,在Ni基合金粉末中同时加入TiO2和CeO2,可以充分发挥... 通过同步送粉方式在Q235钢基材表面制备了添加不同质量分数纳米TiO2和CeO2的Ni基激光熔覆层,分析了熔覆层的表面形貌、显微组织和物相组成,并测定了熔覆层的硬度和耐腐蚀性。结果表明,在Ni基合金粉末中同时加入TiO2和CeO2,可以充分发挥二者的性能,得到组织均匀细密、无裂纹、耐腐蚀性较高的熔覆层,也可改善Ni基激光熔覆层的组织结构并提高其性能。 展开更多
关键词 激光光学 激光 Ni基合金:显微组织 显微硬度 耐腐蚀性
超声振动辅助激光熔覆钴基合金涂层的抗高温氧化性能
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作者 徐家乐 周建忠 +3 位作者 谭文胜 孟宪凯 黄舒 何文渊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期122-130,共9页
采用超声振动辅助激光熔覆工艺,在GCr15轴承钢表面制备了钴基合金涂层,在750℃/100h条件下分析了试样的微观结构和高温氧化行为。结果表明:超声振动并未改变熔覆层的相组成,只是在近表层形成了更加均匀细小的等轴晶组织。涂层经100h高... 采用超声振动辅助激光熔覆工艺,在GCr15轴承钢表面制备了钴基合金涂层,在750℃/100h条件下分析了试样的微观结构和高温氧化行为。结果表明:超声振动并未改变熔覆层的相组成,只是在近表层形成了更加均匀细小的等轴晶组织。涂层经100h高温氧化后遵循抛物线氧化规律。相比于传统的激光熔覆涂层,超声振动辅助激光熔覆涂层表面形成的氧化膜更加细小致密,且无明显的氧化破裂和剥落缺陷,同时伴随大量高温稳定性好的CoCr2O4尖晶石相生成,氧化增重与氧化速率常数分别减小了19.2%和50.8%,涂层的抗高温氧化性能进一步提升。 展开更多
关键词 激光技术 激光 超声振动 钴基涂层 微观结构 高温氧化
纳秒激光熔覆硅纳米薄膜的仿真分析及实验研究
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作者 徐龙 洪捐 汪炜 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期82-93,共12页
以重掺杂硼的纳米硅浆料为硼源,采用纳秒激光熔覆工艺,在钝化发射极及背接触(PERC)电池背面形成了重掺杂硼的硅熔覆层。通过建立三维瞬态温度场的有限元仿真模型,并利用单因素仿真实验,得到了激光工艺参数对温度场的影响规律,初步确定... 以重掺杂硼的纳米硅浆料为硼源,采用纳秒激光熔覆工艺,在钝化发射极及背接触(PERC)电池背面形成了重掺杂硼的硅熔覆层。通过建立三维瞬态温度场的有限元仿真模型,并利用单因素仿真实验,得到了激光工艺参数对温度场的影响规律,初步确定了各激光工艺参数的合理范围。利用极差分析获得了激光工艺参数与激光熔覆温度场分布的相互作用规律。将激光熔覆工艺兼容到PERC电池的制备实验中,结果表明:仿真模型与实验结果较为吻合,电池的平均光电转化效率提升了0.27%。 展开更多
关键词 激光技术 激光 钝化发射极及背接触电池 背场 瞬态温度场 有限元法
激光熔覆工艺热-弹-塑-流多场耦合数值模拟与试验 预览
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作者 李昌 于志斌 +2 位作者 高敬翔 韩兴 董欣 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期124-134,共11页
熔覆过程存在极其复杂的传热及热-弹-塑-流多场耦合变化,将影响对流、传热、传质、凝固和相变,而熔覆中的急冷急热会产生复杂的残余应力与变形,产生熔覆裂纹,影响熔覆层质量。揭示熔覆过程中多场耦合演变机理是控制和避免产生熔覆裂纹... 熔覆过程存在极其复杂的传热及热-弹-塑-流多场耦合变化,将影响对流、传热、传质、凝固和相变,而熔覆中的急冷急热会产生复杂的残余应力与变形,产生熔覆裂纹,影响熔覆层质量。揭示熔覆过程中多场耦合演变机理是控制和避免产生熔覆裂纹的关键。文中以CALPHAD法计算温变物性参数,建立了碟片激光器激光熔覆过程多场耦合模型,综合考虑了光束与粉末间的相互作用,熔池表面张力、浮力对液态金属流动的影响,熔覆带的瞬时变化,计算得出了熔覆过程温度场、速度场、应力场的瞬时变化规律。运用Zeiss-∑IGMA HD扫描电镜进行金相实验,验证了所建模型的准确性。计算表明:形成近似2 mm×1.5 mm×1 mm椭球体熔池,最高温度在光斑中心偏后位置;700 ms后,等效热应力稳定在548 MPa左右,熔池底部热应力最大。该研究为减小和消除残余应力提供了有效途径与方法。 展开更多
关键词 碟片激光 激光 多场耦合 温度场 速度场 应力场
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碳钢表面激光熔覆铝青铜涂层的组织及铜渗透现象
15
作者 黄湘湘 冯凯 +3 位作者 何利杰 龚剑 陈江 李铸国 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第5期145-152,共8页
为了提高海洋用钢的表面性能,采用激光熔覆技术在Q235钢板表面熔覆了QAl-7铝青铜合金,并对其组织以及熔合线处的铜渗透现象进行了研究。研究结果表明,铝青铜熔覆层在凝固过程中会发生液相分离以及过饱和脱溶现象,其组织主要由富铜相(Cu... 为了提高海洋用钢的表面性能,采用激光熔覆技术在Q235钢板表面熔覆了QAl-7铝青铜合金,并对其组织以及熔合线处的铜渗透现象进行了研究。研究结果表明,铝青铜熔覆层在凝固过程中会发生液相分离以及过饱和脱溶现象,其组织主要由富铜相(Cu3Al、Cu9Al4)以及富铁相(AlFe3、AlFe)构成。熔池中的铜液沿着基体钢奥氏体晶界润湿扩展,在热影响区形成铜渗透现象。铜渗透深度与熔合区的宽度有关,熔合区越宽,铜渗透越深。通过控制激光熔覆工艺参数减少熔合区的宽度进而控制渗透深度,从而抑制铜渗透裂纹的产生。 展开更多
关键词 激光技术 铜渗透 激光 碳钢 铝青铜
激光熔覆304不锈钢稀释效应的数值模拟与实验
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作者 郭卫 李凯凯 +1 位作者 柴蓉霞 张丽苹 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第5期153-161,共9页
为了研究激光熔覆过程中的稀释效应,模拟了不同扫描速度下单道激光熔覆304不锈钢过程中的温度场,并依据材料的熔点计算出稀释率。在27SiMn钢表面上进行了激光熔覆实验,测量了单道熔覆层横截面的高度和宽度以及热影响区的深度,并计算出... 为了研究激光熔覆过程中的稀释效应,模拟了不同扫描速度下单道激光熔覆304不锈钢过程中的温度场,并依据材料的熔点计算出稀释率。在27SiMn钢表面上进行了激光熔覆实验,测量了单道熔覆层横截面的高度和宽度以及热影响区的深度,并计算出稀释率。分析了熔覆层中不同区域的元素组成,测量了显微硬度。结果表明,数值模拟和实验得到的稀释率变化趋势基本一致,均随着扫描速度的增大而逐渐减小;扫描速度越大,熔覆层中元素的稀释效应越小,熔覆层中越靠近基体的区域,元素的稀释现象越明显;熔覆层到基体的显微硬度呈低-高-低的三台阶式分布,且随着扫描速度的增大,高硬度区的宽度逐渐变小。 展开更多
关键词 激光光学 激光 扫描速度 稀释率 温度场 显微硬度
27SiMn钢表面激光熔覆304不锈钢数值模拟及实验研究
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作者 郭卫 张亚普 +1 位作者 柴蓉霞 郭博洋 《应用激光》 CSCD 北大核心 2019年第1期35-41,共7页
为了研究激光功率对激光熔覆304不锈钢组织和性能的影响,利用ANSYS有限元分析软件对不同激光功率下的激光熔覆304不锈钢过程进行数值模拟,分析了不同激光功率下的温度场,得到了距离熔覆层表面1 mm处的某点温度-时间曲线。在27SiMn钢表... 为了研究激光功率对激光熔覆304不锈钢组织和性能的影响,利用ANSYS有限元分析软件对不同激光功率下的激光熔覆304不锈钢过程进行数值模拟,分析了不同激光功率下的温度场,得到了距离熔覆层表面1 mm处的某点温度-时间曲线。在27SiMn钢表面进行了单道激光熔覆304不锈钢实验,并分析了显微组织、宏观形貌和显微硬度。结果表明,数值模拟出温度场熔池宽度、深度和面积随激光功率的增大而增大;该点温度时间曲线呈锯齿状变化,且最高温度随激光功率的不断增大而增大;在不同激光功率下熔覆层与基体之间均实现了良好的冶金结合;激光功率在2 100~2 500 W范围内,随激光功率的增加,熔覆层的晶粒变得细小,组织更为致密;激光功率在2 700 W时,熔覆层晶粒比功率为2 500 W的粗大;显微硬度曲线均呈现出“低-高-低”的台阶状分布趋势。 展开更多
关键词 激光 激光功率 温度场 数值模拟
基于热力耦合的激光熔覆数值模拟与实验研究
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作者 任仲贺 武美萍 +2 位作者 唐又红 韩基泰 龚玉玲 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第5期168-177,共10页
基于热-结构间接耦合非线性有限元分析,在不同的激光工艺参数下,利用ANSYS生死单元技术对激光熔覆的温度场和应力场进行了数值模拟,研究了激光功率和扫描速度对温度场和应力场分布规律的影响。结果表明,通过分析有限元模型的温度分布规... 基于热-结构间接耦合非线性有限元分析,在不同的激光工艺参数下,利用ANSYS生死单元技术对激光熔覆的温度场和应力场进行了数值模拟,研究了激光功率和扫描速度对温度场和应力场分布规律的影响。结果表明,通过分析有限元模型的温度分布规律和试件金相组织的形貌特征,验证了该模型的可靠性;熔覆层温度变化分为脉冲式急速上升和呈双曲线形状下降两个阶段;沿激光扫描方向,熔覆层表面多个节点的温度-时间曲线具有逐渐增大的峰值;熔覆层与基体结合面中部沿Z轴方向,靠近固定端应力较大,基底中部沿X轴方向应力呈W状对称分布,自由端中部沿Y轴方向,熔覆层和基体结合处易产生应力集中和突变。 展开更多
关键词 激光技术 激光 有限元模拟 生死单元 温度场 应力场
亚微米TiC/B4C颗粒对激光熔覆Stellite涂层组织及性能影响
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作者 何珊珊 于治水 +3 位作者 张培磊 李明川 闫华 李绍伟 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期93-99,共7页
通过激光熔覆在304不锈钢表面制备了Stellite 12涂层,研究了添加不同质量分数的Ti/B4C对Stellite 12涂层组织及性能的影响,分析了涂层组织的生长,测试了涂层的显微硬度及耐磨性能。研究结果表明,Stellite 12涂层主要由面心立方的γ-Co与... 通过激光熔覆在304不锈钢表面制备了Stellite 12涂层,研究了添加不同质量分数的Ti/B4C对Stellite 12涂层组织及性能的影响,分析了涂层组织的生长,测试了涂层的显微硬度及耐磨性能。研究结果表明,Stellite 12涂层主要由面心立方的γ-Co与Cr7C3相组成。随着Ti/B4C的添加,涂层原位合成了TiC亚微米颗粒相。残存的B4C作为异质形核点,形成了亚微米结构TiC/B4C强化相,且颗粒尺寸逐渐减小。TiC/B4C颗粒对涂层晶粒有细化作用。涂层显微硬度随着添加Ti/B4C的质量分数的增加逐渐增大,最高为624 HV。涂层耐磨性能随添加的Ti/B4C质量分数的增加逐渐增强。 展开更多
关键词 激光技术 激光 Stellite复合涂层 亚微米TiC/B4C 耐磨性
42CrMo合金表面单道轨迹激光熔覆工艺研究
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作者 程伟 武美萍 +2 位作者 唐又红 王航 叶秀 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2019年第4期158-165,共8页
采用正交试验研究了42CrMo合金表面单道轨迹激光熔覆的Stellite6涂层,分析了激光功率、扫描速度、送粉速率、光斑直径对熔覆层稀释率和显微硬度的影响及主要影响因素之间的交互作用。结果表明,激光功率对熔覆层稀释率的影响最大,而扫描... 采用正交试验研究了42CrMo合金表面单道轨迹激光熔覆的Stellite6涂层,分析了激光功率、扫描速度、送粉速率、光斑直径对熔覆层稀释率和显微硬度的影响及主要影响因素之间的交互作用。结果表明,激光功率对熔覆层稀释率的影响最大,而扫描速度对熔覆层显微硬度的影响最大。综合熔覆层稀释率和显微硬度的评价得到的最优工艺参数组合为激光功率1100W,扫描速度8mm·s-1,送粉速率1.2~1.4rad·min-1,光斑直径3.7mm。 展开更多
关键词 激光技术 激光 单道轨迹 正交试验 稀释率 显微硬度
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