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2011年04月19日

【期刊论文】Stellite和NiCrSiB合金激光送粉熔覆裂纹倾向的比较研究

钟敏霖, 刘文今

中国激光,2002,29(11):1031~1036,-0001,():

摘要

高功率CO2激光送粉熔覆Stellite和NiCrSiB合金对比实验表明:NiCrSiB合金激光熔覆具有很大的裂纹倾向,NiCrSiB+50%Ni不出现裂纹,前者微观组织特征为少量的韧性相和大量不规则杂乱分布的粗大硬质相。后者为典型枝晶结构。Stellite6合金激光熔覆不出现裂纹,SteUite6+18%以上WC出现裂纹,前者微观组织特征为先共晶枝晶和枝晶间共晶,后者枝晶间共晶增多、共晶内碳化物析出物增多并出现多种复杂形状的碳化物无规沉淀析出。激光熔覆层裂纹形成的根本原因是由于熔覆过程产生的很大拉应力,裂纹形成的主导原因是由于激光熔覆层本身的韧性太低而脆性太大,难以承受大的拉应力。降低裂纹倾向的思路是改变熔覆层内强化相的形态。使其以颗粒形式均匀弥散地析出。同时使强化相颗粒由底部至表面呈梯度分布。

关键词: 裂纹倾向,, 送粉激光熔覆,, NiCrSiB,, Stellite,, 微观组织

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2011年04月19日

【期刊论文】送粉式激光熔覆粉末有效利用系数的影响因素

钟敏霖, 张庆茂, 刘文今

中国机械工程,2003,14(2):1~5,-0001,():

摘要

系统地研究了Ni基合金自动送粉激光熔覆工艺参数对粉末有效利用系数的影响规律。利用金相法检测了不同工艺条件下单道熔覆层的宏观参数,定量计算了单位质量熔覆材料的比能和实际输入的比能,根据这两个参数随工艺参数的变化规律,成功解释了在激光参数一定的条件下粉末有效利用系数随扫描速度的增大而增大,随送粉速率的增大而增大的变化规律。对粉末有效利用系数随扫描速度的变化出现最大值的现象也给出了合理的解释。

关键词: 激光熔覆 粉末有效利用系数, 工艺参数, Ni基合金

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2011年04月19日

【期刊论文】垂直面送粉激光强化系统与应用研究

钟敏霖, 何金江, 刘文今

应用激光,2004,24(6):322~326,-0001,():

摘要

针对汽车发动机缸体、缸套、模具侧壁等垂直表面激光强化的需求,研制了垂直面送粉喷嘴和垂直面送粉激光强化系统,适合于内侧和外侧垂直面送粉激光熔覆和合金化及不送粉熔凝、相变硬化;利用该系统,选择合适的激光处理工艺参数,在垂直放置的灰铸铁表面进行了激光熔凝、送粉激光合金化、送粉激光熔覆等表面处理,分析了处理层的显微组织,合金元素成分分布与硬度分布。激光强化显著提高了基材的使用性能。垂直面送粉激光强化技术有良好的工业应用前景。

关键词: 垂直面, 送粉喷嘴, 激光熔凝, 激光合金化, 激光熔覆

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2011年04月19日

【期刊论文】送粉激光熔覆合成制备WC/Ni硬质合金涂层及其耐磨性

钟敏霖, 张宇, 刘文今

《金属热处理》,2005,30(11):1~5,-0001,():

摘要

借助同轴送粉法将W/C/M元素混合粉末送入熔池,利用激光熔池中热力学和动力学条件,在优化材料成分和激光熔覆工艺参数条件下可以直接反应合成出WC颗粒,形成以WC/Ni为主的复合涂层。熔覆层中含有WC,CW3,a-W2C,W2C,Fe6W6c,FeW3C,W3O,C等相。添加2wt%的Cr3C2,可以细化涂层中的WC颗粒尺寸,颗粒平均尺寸为4~6μm,硬度值为85HRA左右。激光合成制备的WC/Ni硬质合金涂层的耐磨性尚不及YG8硬质合金的耐磨性,但比渗氮处理试块的耐磨性提高了7.9倍。激光直接合成硬质合金涂层的成本低,可在零件的任何部位原位合成,形状尺寸不受限制。

关键词: WC/, Ni, 硬质合金复合涂层, 激光熔覆合成, 耐磨性

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2011年04月19日

【期刊论文】定向凝固镍基高温合金上激光熔覆Inconel 738的裂纹敏感性研究

钟敏霖, 孙鸿卿, 刘文今, 何金江, 李晓莉, 朱晓峰

航空材料学报,2005,25(2):26~31,-0001,():

摘要

针对定向凝固镍基高温合金叶片的强化与修复需求,研究了在定向凝固镍基高温合金基体上激光熔覆In-conel738的裂纹敏感性问题。在定向凝固镍基高温合金基体上激光熔覆Inconel738合金对裂纹非常敏感,所产生的裂纹为热裂纹,由定向凝固基体晶界处引发并穿过界面向熔覆层发展;多层熔覆过程中熔覆层间也会产生热裂纹,热裂纹沿晶界纵向扩展。定向凝固高温合金基体晶界处的低熔共晶成为主要的裂纹源。严格控制激光熔覆过程中的热输入量可以显著降低裂纹敏感性。选择适当的熔覆工艺方法和参数可以在定向凝固镍基合金基体上形成良好冶金结合且无裂纹的基本保持定向凝固特性的熔覆层组织。

关键词: 激光熔覆 镍基高温合金, 热裂纹, 定向凝固

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2011年04月19日

【期刊论文】高汇聚温度显示激光快速制造同轴送粉喷嘴的研制

钟敏霖, 张红军, 刘文今, 孙鸿卿

应用激光,2004,24(6):380~382,404,-0001,():

摘要

高汇聚同轴送粉喷嘴是激光快速制造的核心装置之一,同轴送粉喷嘴最基本的功能应该包括通光与粉末的均匀汇聚,粉末汇聚程度越高,则粉末利用率越高、制造精度越高。本文通过优化喷嘴结构设计,使喷嘴的汇聚率大大提高,所得到的熔覆道宽度可达到1mm以内,通过加入导向气流,进一步提高了粉末的汇聚率,同时又对熔池进行保护,为提高激光直接制造的精度提供了可能性;喷嘴核心结构均通水冷却,使喷嘴在工作过程中始终保持较低温度,延长了使用寿命又保持了熔覆过程的稳定性;喷嘴上加装了温度传感器,随时监测喷嘴温度,一旦温度超过设定值,便给出报警信号;根据熔覆过程中对熔覆道宽窄要求的不同,喷嘴结构上设计了调节光斑大小的功能;为了确保激光束能从喷嘴的正中出来,使光束与粉末流完全同轴,喷嘴结构上设计了调节机构。利用此喷嘴进行激光熔覆,获得了较为满意的效果。

关键词: 激光熔覆 同轴送粉, 喷嘴

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2009年11月26日

【期刊论文】激光单道熔覆成形的金属零件壁厚模型的研究

刘继常

材料科学与工艺,2005,13(1):99~102,-0001,():

摘要

为掌握激光熔覆成形壁厚的变化规律,提高成形薄壁结构能力,对激光单道熔覆成形的金属零件壁厚进行了研究,提出并验证了激光单道熔覆成形金属零件壁厚的理论模型.研究表明,在一定简化条件下,根据能量平衡和物质守恒定律,推导出较低功率、较小光斑的激光单道熔覆成形的金属零件壁厚的理论模型,该模型显示单道熔覆成形的零件壁厚是各工艺参数和材料热物理特性的函数.采用500W功率连续输出的CO,激光以较小光斑进行单道熔覆成形,实验得到了最小壁厚为0.4 mm 的薄壁试样,试样壁厚与理论模型计算的壁厚比较一致.

关键词: 激光熔覆成形, 壁厚, 理论模型, 工艺参数

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2009年11月26日

【期刊论文】激光熔覆成形金属薄壁结构的试验研究

刘继常, 李力钧

机械工程学报,2004,40(10):185~188,-0001,():

摘要

试验研究了较低功率的激光熔覆成形金属薄壁结构及其影响因素。成形金属薄壁结构的能力对零件薄壁部位的成形和小型零件的制造十分重要。由于传统的激光表面处理工艺观念的影响、对激光单道熔覆成形薄壁结构过程及其规律的认识不够,目前成形薄壁结构的能力较差。试验研究了用与表面处理工艺不同的、功率和光斑尺寸较小的C02激光进行单道熔覆成形薄壁试样,试验结果表明较低功率、较小光斑的激光与适当的扫描速度、送粉速度等配合可以得到壁厚最小为0.4 mm的薄壁结构。激光单道熔覆的壁厚与工艺参数和工件高度有关,粉末流与激光束之间的同轴度和送粉速度的稳定性等因素也影响薄壁结构的成形。

关键词: 激光熔覆 成形 薄壁结构

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2009年09月26日

【期刊论文】激光熔覆316L 不锈钢涂层的结构与腐蚀性能

李强, 张永忠, 李劲风, 林庆彬, 张钦钊, 刘紫兰

激光技术,2004,28(3):237~2410,-0001,():

摘要

使用激光多道搭接法在45#钢基底表面熔覆316L不锈钢粉末涂层,对比研究了激光涂层和对应商用棒材的微观结构及其分别在2mol NaCl, 1mol FeCl3 和0.5mol HCl溶液中的阳极极化腐蚀行为。结果表明,单层激光熔覆粉末涂层受基底钢材稀释的影响,涂层最终的微观结构由马氏体和极少量的奥氏体组成。激光熔覆粉末涂层和商用棒材在上述溶液中表现出相似的极化行为,阳极极化和阴极极化的超电位都遵循Tafel关系,表现出很好的钝化性能和点蚀抗力。与商用棒材相比,涂层材料的自腐蚀电流大、自腐蚀电位低、极化电阻小、抗腐蚀能力略有下降。

关键词: 激光熔覆 316L 不锈钢, 微观组织, 阳极极化

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2009年09月26日

【期刊论文】激光熔覆(WC+W2C)p/Ni基合金复合涂层的微观结构特征

李强, 雷廷权, 张永忠, 卢洪

材料科学与工艺,2002,10(1):5~10,-0001,():

摘要

运用XRD、SEM及显微硬度试验等手段研究了激光熔覆Co包铸造(WC+W2C)p增强Ni基台金复合涂层的微观组织特征,分析了co包铸态(Wc+W2c)p,在激光熔覆过程中的冶金行为.研究结果表明:在激光熔覆过程中,(Wc+w2c)p的Co包疆层完全熔化,(WC+W2C)p本身也发生部分溶解,其稳定性随w2c/wc比增大而降低;当熔池凝固时,(WC+W2C)p在涂层中的分布主要受激光熔池中存在的强烈对流和颗粒,凝固前沿相互作用所控制;依赖于局部成分,涂层中形成变成分的L-M6C(M=Co、W、Ni)型碳化物,优先分布在(Wc+w2c)p表面;涂层基体的典型组织由分布在-Ni+ M23C6沩主加硼化物Ni4B3、Ni3B和碳化物M7C3的伪多元共晶中的1-M6C组成。

关键词: 激光熔覆 铸造(, WC+, W2C), 颗粒, Ni基合金, 复合涂层, 微观组织

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2005年07月14日

【期刊论文】同步送粉大功率激光表面宽带熔覆技术*

肖荣诗, 王智勇, 杨晓, 左铁钏

应用激光,2000,20(3):115~117,-0001,():

摘要

报道通过积分镜将激光光束聚焦成宽光带、配合同轴保护矩形送粉喷头实现大功率激光宽带熔覆的装置及其工艺试验结果,激光功率为14kW时,单道熔覆层宽度达45mm,厚度达3mm,熔覆层表面平整,厚度均匀。

关键词: 激光熔覆 积分镜 矩形送粉喷嘴

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