45钢激光熔覆ni基合金粉末的研究

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1、沈阳理工大学硕士学位论文摘要本文用NEL-2000型2kwC02激光器在45钢基体上进行了Ni25粉末的激光熔覆试验。通过对熔覆层的宏观、微观质量的对比分析，获得出了比较合适的激光熔覆工艺参数。在激光功率1000-1400W、扫描速度800-1200mm／min、送粉速度3．0-4．Og／min的条件下，所得到熔覆层表面光滑致密、组织细小均匀、硬度高且与基体实现了良好的冶金结合。根据螺旋传动的原理，设计并制作了激光熔覆同步送粉器，并用Ni基合金粉和Al粉进行了相关测试。结果表明，该送粉装置可连续和稳定工作，改变螺纹轴直径或转速可以连续调节送粉速度。用该送粉装置进行了激光熔覆

2、实验，获得较薄且均匀的熔覆层，它外型尺寸正确，表面比较平整，内部组织均匀细小。借助金相显微镜和显微硬度计对熔覆层及基体的微观组织和硬度进行分析。结果表明：熔覆试样由熔覆层、热影响区和基体三部分组成，熔覆层的组织主要是树枝晶并且表现出了定向凝固的特征，热影响区是马氏体组织。从基体到熔覆层显微硬度依次增高，呈台阶式分布。熔覆层中的裂纹是激光熔覆技术应用的主要障碍。在本实验条件下，裂纹主要有三类，一类产生在熔覆层与基体的界面处，另一类产生在扫描线的搭结处，还有一部分裂纹产生在熔覆层内部。为了提高熔覆层的性能，抑制裂纹扩展，采用不同工艺参数对熔覆层进行激光重熔处理研究。实验结果表明

3、，激光重熔能够减少熔覆层中的裂纹和气孔，使熔覆层表面变得平整，粒状组织消失。较慢的激光扫描速度更有利于降低熔覆层内部的残余应力，减少缺陷。激光重熔后材料表面的显微硬度有所降低。本文工作对激光熔覆技术在实际中的应用，尤其是激光在材料修复方面的应用具有实用价值。关键词：激光熔覆；螺旋式送粉器：熔覆层；激光重熔；裂纹沈阳理工大学硕士学位论文AbstractInthisthesis，lasercladdingexperimentsofNi25powders011thesurfaceof45steelsubstratewerecarriedoutbyuseofaNEL-20002kW

4、C02laserapparatus．Properk曝盯claddingparametersWereascertainedbycomparedstudiesandanalysesonthemacroscopicandmicroscopicqualitiesofthecladding．Underthecladdingparametersoflaserpowerof1000-1400W，scanvelocityof800-1200ram／rain,powderfeedrateof3．0-4．09／mm，Wecladdingcoatingswithgoodsurfacequalit

5、y,finemicrostrueture，highmicro-hardnessandgoodmetallurgicallycombinedinterfacewereobtainedforthe49steelsubsuate．Basedonthescrewdrivingprinciple，asynchronouspowdersfeederforlasercladdingWasdesignedandmanufactured．bywhichtherelevanttestsweremadewithNi-basedalloypowdersandAIpowders．Theexperim

6、entalresultsshowedthatthefeederiscontinuousandstableforwork．Throughchangingthediameterofthreadspindleorthespecdofrotation，thespecxlofpowdersfeedercanbeadjustedcontinuously．Athinandhomogenouscoatingwasacquiredbyusingthisfeederinthelasercladdingexperiment．TheshapeWasright,thesurfaceWassmooth

7、，andthemicrostructureWasfinerforthecladding．Onthebasisofprocessingstudy，mierostructureandhardnessdistributioncharacteristicofthelasercladdinglayerandthematrixweresystematicallystudiedbyusingopticalmicroscopeandmicrohardnesstestingsystem．Theresultsshowedthatthe