采用选区激光熔化(SLM)技术制备了24CrNiMo合金钢件,研究了SLM工艺参数对成形合金钢件显微组织、致密度、硬度及拉伸性能的影响。结果表明:成形合金钢的显微组织由回火马氏体和少量残余奥氏体组成;随着激光功率增大和扫描速度降低,熔池体积增大,冷却速度降低,回火马氏体板条粗化,热影响区变宽,合金钢的硬度降低;同时,成形合金钢内未熔合孔洞减少,致密度增加;当激光功率为320 W、扫描速度为750 mm/s时,合金钢的致密度最高,为99.93%;当激光功率为320 W、扫描速度为950 mm/s时,成形合金钢的拉伸性能最佳,其抗拉强度和屈服强度分别为1362 MPa和1252 MPa,延伸率为16.2%。在合适的激光成形参数下,SLM成形24CrNiMo合金钢的综合力学性能明显优于铸态合金钢。

采用激光增材制造技术制备了12CrNi2合金钢,其主要由铁素体基体和少量残余奥氏体组成,沉积层间热影响区边界明显,与沉积层内部组织相比,其内铁素体粗化而奥氏体减少。经过等温淬火热处理后,沉积态合金钢组织不均匀性消除,同时,强度亦得到明显提高。还报道了贝氏体组织形貌特征随等温淬火温度与时间变化的演化规律及其对成形合金钢屈服/抗拉强度与延伸率的影响机制,提出了获得综合力学性能最优的热处理条件。

对两种不同O含量(5 300 ppm和350 ppm)的12CrNi2合金钢粉末进行了激光增材制造(LAM)成形, 发现低O含量合金钢粉成形后抑制了孔洞及氧化物夹杂形成, 导致合金钢抗拉强度和延伸率明显提高。

对某机车内燃机涡轮增压器导向叶轮的故障进行了分析, 提出了采用激光熔覆法修复受损叶轮。通过对激光熔覆样品的拉伸与疲劳性能测试, 验证了激光熔覆法修复该机车内燃机增压器导向叶轮的可行性。