北京有色金属研究总院 国家有色金属复合材料工程技术研究中心,北京 100088
为满足某装置用阀门密封面材料不能含有钴的要求,通过激光熔覆两种无钴镍基合金粉末,在0Cr18Ni10Ti不锈钢表面制备出具有梯度硬度分布的较厚涂层,分析了涂层的微观组织、硬度及界面结合强度。结果表明,采用硬度较低的镍基合金涂层作为过渡层,解决了具有较高硬度镍基合金涂层的开裂问题;涂层与基体及两种镍基合金涂层之间界面连续过渡,硬度呈梯度变化,涂层表面硬度达HRC47;涂层与基体界面为完全冶金结合,其界面结合强度大于565MPa;经弯曲及热震试验后,涂层未出现开裂及剥落现象,说明涂层具有良好的抗热震性能。
激光技术 激光熔覆 无钴镍基合金涂层 微观组织 硬度 界面结合强度 laser technique laser cladding cobalt-free nickel-based alloy coating microstructure hardness interface bonding strength
1 中国科学院力学研究所, 北京 100080
2 北京有色金属研究总院复合材料中心,北京 100088
详细介绍了同轴送粉激光成形过程中,金属粉末与激光束相互作用时间的计算方法。在ANSYS软件平台上,建立了金属粉末穿越激光束过程中粉末温度场的计算模型。系统计算了不同颗粒大小316L不锈钢粉末与不同功率激光束相互作用后的温度。在此基础上,计算了金属粉末与激光束的能量交换及金属粉末落入激光熔池后与激光熔池的能量交换。计算结果表明,在激光束直径为3 mm条件下,316L不锈钢粉末穿过功率大于1000 W的激光束后,所有尺寸金属粉末均被熔化,即金属粉末以液态进入激光熔池。通过金属粉末与激光束及激光熔池的能量交换计算,可知在激光成形中,约有5%的激光能量用于加热和熔化粉末,而大约95%的激光能量用于激光熔池的形成及由于热传导造成的热量损失。
激光技术 激光直接成形 金属粉末 能量交换 有限元法 温度场
采用激光快速成型技术制备了316L不锈钢零件,研究了激光功率对激光快速成型不锈钢零件组织、性能的影响.研究结果表明,激光功率≤900 W条件下,所成型的不锈钢薄壁墙的组织为枝晶组织,当激光功率升高到1150 W时,枝晶组织变得更短.机械性能测试结果显示,在各激光功率下制备的不锈钢薄壁墙的机械性能均可满足实际使用要求.
激光快速成型 316L不锈钢 激光功率
北京有色金属研究总院复合材料中心,北京,100088
采用激光熔化同步输送的Al/B4C复合粉末,在45#钢基体上制得Al/B4C多层熔覆层,其组织致密均匀,B4C颗粒大部分已分解,有两种针状相生成并均匀分布在铝基体上,经分析可知是Al4C3及AlB12C2.熔覆层具有较高的硬度.
激光熔覆 铝 碳化硼 laser direct deposition Aluminum B4C
