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FeCrSiB合金的激光熔敷

一、引言 .二次大战后,随着航空、军工、核能、化工及航天等尖端技术的发展,适应各种不同环境需要的高级钢种应运而生,至今已达上万种。这些合金含有大星的N.i、_Cr、C。、W、Ti等战略元素,造价十分高昂,使得这些高级钢种只能用于一些尖端产品上。近年来,材料科学研究表明,另件的失效儿乎都发生在表面,众多的块状高级合金材料由于表面失效(磨损、腐蚀、氧化等)而白白浪费掉,因此人们把注意力转移到材料表面工程上;八十年代以来,材料的表面改性已成为当前材料科学中最为活跃的前沿之一。 表面强化方法,除了常规的热处理外,化学热处理(渗C、渗B、渗N”·”·)也大量用于生产实际,新兴的离子注入技术也显示出其顽强的生命力。这一类都是属于改变材料本身表面性能的方法。另一类方法是在另件表面加一强化层,从而提高材料的性能,它包括有:镀层技术(电镀Cr、Ni一P合金等)、热喷涂技术、TIG等。尤其热喷涂技术取得很大成功,广泛用于材料保护与防护,但其热源功率...  (本文共9页) 阅读全文>>

《金属学报》1992年02期
金属学报

FeCrSiB合金激光熔敷中对流传质研究

Mazumdsr刁蛆提出了激光熔池内传热、对流和传质的计算模型〔’,2),认为在激光合金化中质量传递主要是对流引起的,扩散作用很微弱,成分分布在宏观上应是均匀的,仅有微区(24脚)的成分涨落.近来我们报道了激光熔池中传热和对流的三维计算机模拟结果〔’〕,揭示出激光熔池内存在速度高达0.8m/s的强烈对流,是传热和传质的主要机制,对流的主要驱动力是材料的表面张力梯度△下/△T.过去关于激光熔池中的对流研究多偏重理论计算分析,对流的观察难度较大.在实际激光熔池中,对流是否按理论预计形式存在尚无系统研究.本文的目的在于获取激光熔池中对流存在的试验证据,研究它的生成条件及其对成分和组织的影响.可‘试验方法 熔敷材料成分(wt一%)经测试为:Fe 47.9,Cr 41,Ni4,51 0.81,B 1.8和C 4.5,火焰喷涂到A3钢板上,涂层厚0.7 mm二 使用Zkw一CO:激光器,分别用聚焦法了=30omm,焦斑尺寸中=3一4mm)和...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国腐蚀与防护学报》1989年01期
中国腐蚀与防护学报

Fe(Ni)CrSiB 合金激光熔敷层的电化学性能

高功率激光器为材料表面改性提供了新的手段,如激光热处理、激光熔敷、激光合金化和非晶化等〔’〕。利用高功率激光在短时间内将预敷在基材表面的高合金层熔化,同时使基材微熔,两者产生冶金结合,以提高基材表面的耐磨性及耐蚀性,这种快速熔凝技术称为激光熔敷(Laser cladding)〔幻。为满足某种工况需要,我们在A3钢上进行了Fe基和Ni基合金的激光熔敷,显著提高了涂层的杭蚀性能。一、实验方法 用A:钢板作基材,试块尺寸50x3ox10mm,经喷砂处理后以汽油洗净。我们开发了两种适于激光熔敷的合金粉末:FeCrsiB合金,46.9Fe,45Cr,4.sC,1.251,2.IB,NICrsiB合金,79.18Ni,13Cr,o.72C,3.551,3.oB(皆以wt%计)。采用火焰喷枪,将粉末均匀地喷涂到试块上,厚度为0.3、0.5、0.smm三种。 使用HL一2 kw CO:激光器,配以我们研制的宽带处理装置一激光光学转镜进行激光熔敷...  (本文共4页) 阅读全文>>

《天津纺织工学院学报》1987年02期
天津纺织工学院学报

激光熔敷层X射线相分析

引言 进入八十年代以来,材料科学的一个十分有意义的领域是表面改性。高功率激光器的出现,为材料科学提供了一种新型表面改性的工具。在普通碳钢基体上,予敷一层高合金粉末,用高功率激光,对涂层进行快速熔凝处理,并使基体微熔,涂层与基体产生冶金结合,这种技术叫做激光熔敷(Laser cladding)。这是一种很有应用前景的新型表面技术。它具有以下特点: 可以根据需要调整涂层的组分,激光的功率,扫描速度的参数,以获得不同性能的表面。如高抗磨表面、高耐腐蚀表面、耐高温表面等等,以适应各种不同恶劣工作情况的需要。由于基体是低成本钢材,只需少量高合金涂层即可用激光制备高性能的表面,获得与不锈钢、高温合金等高级块状合金相媲美的性能,因而可以节约大量的战略或贵重金属材料。这一技术己成为当前表面改性的前沿课题,从1985年以来,我们已进行了若干应用及基础方面的研究〔全一3〕。 为了能有效地制备所需优异性能的表面,必须深入研究激光熔敷的冶金机理,搞清其...  (本文共7页) 阅读全文>>

《中国激光》1988年03期
中国激光

NiCrSiB合金的激光熔敷

基合金虽然具有较佳的高温性能,但原料稀 _引 缺,造价昂贵,激光处理中烧蚀严重,一般很 ’、】0 目--——··—,-,r——-———··,—-—.一, 少采用。皿基合金综合性能俱佳,我们开发 檄光熔敷是近年新兴的金属表面强化技 了一种适于激光熔敷的NIO,SIB合金,本文术,利用高功率激光的快速熔凝效应,可以在 系统地研究了其激光熔敷层的组织与性能。低成本钢材上,根据熔敷材料、工艺的不同制 为便于比较,采用与文献m基本一致的测试取不同性能的表面,成为提高金属表面抗磨 方法。耐蚀耐高温性能的重要手段。用于激光熔敷伪材料主要有盯基、Ni基及Oo基三大系 二、熔骏材料的选择与工艺列,在以前的工作中,我们系统地研究了Fe_。;n^、。;。____。。。。。。。。_适用于激光熔敷的材料应具有:良好的基”’、仇某”’合金激光熔敷层的组织和性能—。。—。。一...  (本文共5页) 阅读全文>>

《应用激光》1988年06期
应用激光

转镜宽带激光熔敷的研究

激光熔敷是八十年代兴起的材料表面强化技术,它可以在低成本钢材上制取高性能表面,代替大量的块状高级合金,节约战略金属元素,降低能源消耗,受到国内外重视。但这些工作都限于聚焦法熔敷,单道宽度很窄,2 kw-C仇激光下最大可达3 mm。在实际应用中,往往需要较大的面积,.虽然多道搭接可使面积加 一、试验方法 试验使用H卜2 kw一CO:激光器和自行研制的两台扫描转镜,产生均匀光强的线光斑或矩形光斑,扫描宽度和扫描频牢均能连续可调,性能参数如表l所示: 表1宽带扫猫转位性能,但效率低,质量差,迫切需要宽带熔敷技型号。国外多采用组合镜、振镜宽带技术,光斑—扫描宽度mm扫描频率大术是方形的,最大可达20 x 20 mm;但必须配以10~20kw Co:激光器。我国工业应用多为1~Zkw级,采用上述方形光斑则因功率低而无法熔敷。因此研究宽带熔敷的传热模型,寻求实现千瓦级激光宽带熔敷的光斑形状和工艺参数,以及熔敷形貌、组织性能及参数间关系,具有...  (本文共6页) 阅读全文>>

《光电子.激光》1989年03期
光电子.激光

45号钢的激光熔敷

一、引言 激光熔敷是随着高功率激光器的发展逐渐成熟的新型表面改性技术,它是用高能激光束作热源,加热熔化高合金粉末和基体表面(微熔),使之产生冶金结合,在普通材料表面形成特殊性能高合金层的表面处理方法。激光熔敷可通过改变合金粉末成分、激光处理参数,获得不同性能(如耐磨,耐腐蚀,耐高温性能等)的熔敷层。 激光熔敷多采用两种方式施加合金粉末:一是预置合金粉末后进行激光重熔;另一种方式是粉末直接喷入激光作用区,一次完成熔敷过程。后一方式能量利用率高,基体变形小,工艺简单,利于实际应用。 本文用直接喷粉方式,对45号钢表面迸行Fe Crsi合金的激光熔敷处理,研究了熔敷层组织特征,成分及显微硬度分布特征等。作用区,送粉量为0。39/s,送粉气用氨气。 试验用2 kw横流CO:激光器,透射聚焦光路系统。激光功率1 .4kw,聚焦光斑直径2.srnm,扫描速度6。1。。/s,熔敷处理时用氮气保护。三、试验结果及讨论 1.激光熔敷层组织形貌 图...  (本文共3页) 阅读全文>>