1 中原工学院机电学院, 河南 郑州 450007
2 浙江工业大学激光先进制造研究院, 浙江 杭州 310014
3 浙江省高端激光制造装备协同创新中心, 浙江 杭州 310014
针对汽轮机转子轴颈易损伤的问题, 采用2 kW半导体激光器进行同轴送粉的激光再制造Fe基合金试验, 以提升其表面性能, 解决失效问题;采用显微硬度计、气蚀装置与残余应力分析仪分别测试了再制造层的显微硬度、抗气蚀性能与残余应力。结果表明, 再制造层最高显微硬度为359 HV0.2, 平均显微硬度为353 HV0.2, 较基体提高20%, 再制造层的抗气蚀性能较基体提高了3倍以上。再制造层的表层两端的残余应力为压应力, 中部为拉应力, 从基体到热影响区逐渐升高;沿层深由再制造层至热影响区, 残余压应力先转变为拉应力, 再转变为压应力。另外由实验数据依据弹性力学的叠加原理, 提出了确定再制造层残余应力的反推法。
激光再制造 半导体激光器 铁基合金 抗气蚀性能 汽轮机转子轴 残余应力 laser remanufacturing diode laser Fe-based alloy cavitation resistance property shaft of steam turbine rotor residual stress
1 江苏大学机械工程学院， 江苏 镇江 212013
2 镇江惟真激光技术有限公司， 江苏 镇江 212013
3 东南大学机械工程学院， 江苏 南京 211189
4 温州大学机电学院， 浙江 温州 325035
采用高能激光束对厚板激光焊接件进行激光冲击强化(LSP)处理，并利用X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪、高精度电子天平和扫描电镜(SEM)观察分析手段研究了激光冲击强化对激光焊接件抗气蚀性能的影响。试验结果表明，增加激光冲击强化脉冲能量气蚀后，激光焊接件马氏体强度相对提高、马氏体剥落得到抑制，表面和横截面硬度增加，累积质量损失和表面气蚀破坏面积减小。随着激光能量的增加，马氏体晶粒细化，气蚀后表面起伏组织变浅、变疏，表面裂纹萌生扩展得到减缓抑制，因此激光焊接件抗气蚀性能增强。另外，激光焊接件焊缝区的抗气蚀性能优于热影响区(HAZ)的抗气蚀性能。
激光技术 激光冲击强化 抗气蚀性能 激光焊接件
