1 上海理工大学机械工程学院, 上海200093
2 西安科技大学机械工程学院, 陕西 西安 710054
为了研究单道次激光熔覆过程中熔池温度对成形质量的影响, 首先进行了不同激光扫描速度下单道次激光熔覆304不锈钢试验, 得到了不同激光扫描速度下熔池温度随时间的变化波动曲线; 随后搭建激光熔覆过程温度监测装置, 通过熔池温度闭环控制系统, 实时调控激光扫描速度, 重新进行单道次激光熔覆试验, 对比分析了监测控制前后熔覆层成形宽度大小和显微组织。结果表明: 熔覆层成形宽度随着激光扫描速度的增加而减小; 随着激光扫描速度的增加, 熔覆层的晶粒变得粗大细长, 晶粒表现为柱状晶; 控制调整前熔池温度波动较大, 幅值较大; 激光扫描速度调整之后熔覆层成形宽度较为均匀, 熔覆层凹凸不平现象减少, 显著优化熔覆层成形质量。
激光熔覆 激光扫描速度 熔池温度 闭环控制 laser cladding laser scanning speed molten pool temperature closed-loop control
西安科技大学机械工程学院, 陕西 西安 710054
利用ANSYS有限元分析软件数值模拟激光熔覆过程,得到了不同工艺参数下的温度场。在与数值模拟相同条件下,在27SiMn钢表面进行激光熔覆304不锈钢实验,利用光学显微镜观察熔覆层的显微组织。结果表明,熔池内峰值温度随着激光功率的增大而增大,随着激光扫描速度的增大而减小;数值模拟与实验所得到的熔池几何尺寸基本一致;当激光功率为2500 W,扫描速度为13 mm/s时,熔覆层的晶粒细小,组织致密,熔覆层成形性最佳。
激光光学 激光熔覆 激光功率 激光扫描速度 温度场 显微组织 激光与光电子学进展
2019, 56(9): 091401
西安科技大学机械工程学院，陕西 西安 710054
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。
激光熔覆 激光扫描速度 显微组织 力学性能 断口形貌 laser cladding laser scanning speed microstructure mechanical properties fracture morphology
1 东北电力大学机械工程学院, 吉林 吉林 132012
2 中海石油华鹤煤化有限公司, 黑龙江 鹤岗 154100
为提高镁合金表面耐磨蚀性, 在真空条件下对AZ91HP 镁合金进行激光熔凝处理。在固定激光功率和光斑直径条件下, 分析激光扫描速度对熔凝层组织和性能的影响规律。研究结果表明, 随激光扫描速度增加, 硬质相β-Mg17Al12含量逐渐降低, 熔凝层枝晶逐渐细化;由于细晶强化作用, 熔凝层硬度和耐磨性均较原始镁合金显著增加。随激光扫描速度增加, 熔凝层的硬度, 耐磨蚀性得到提高。
镁合金 激光扫描速度 显微组织 硬度 耐磨蚀性 magnesium alloy laser scanning speeds microstructure microhardness wear and corrosion resistance
