不诱钢侧向送丝激光熔覆修复研究

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1、中图分类号:TG142.25学校代码:10856学号:M050312117硕士学位论文Master’sThesis不镑钢侧向送丝激光熔覆修复研究论文题目材料加工工程专业李凯斌作者姓名李东指导教师完成日期2014年12月图分类号：TG142.25学校代码：10856学号：M050312117上海工程技术大学硕士学位论文不锈钢侧向送丝激光熔覆修复研宄作者姓名：李凯斌指导教师：李东专业：材料加工工程学院：材料工程学院申请学位：工学硕士完成时间：2014年12月评阅人：桊fc褚II溆I命g辦f欲41抑答辩委员会主席：藏饮巧；^努1成员：杨昀汆叙獲Zld鼻叙授上海工程技术大学学位论文原创性声明

2、本人郑重声明：所递交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：务麟曰期：年3月丨2曰上海工程技术大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海工程技术大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

3、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密y(请在以上方框内打“V”）学位论文作者签名：指导教师签名：曰期••以丨夕年）月M曰日期：年彡月/$日UniversityCode：10856StudentID:M050312117RESEARCHONLASERCLADDINGREPAIROFSTAINLESSSTEELWITHWIREFEEDINGBYSIDECandidate:KaibinLiSupervisor:DongLiMajor:MaterialsProcessingEngineeringSchoolofMaterialsEngi

4、neeringShanghaiUniversityofEngineeringScienceShanghai,P.R.ChinaDecember,2014不锈钢侧向送丝激光熔覆修复研究摘要侧向送丝激光熔覆修复技术是一种新型的修复技术，它无需借助模具和刀具，依靠自动送丝工艺，通过完全熔化金属丝，基于分道分层叠加的原理，可以修复磨损或有缺陷的零件。目前侧向送丝激光熔覆修复技术已成为国内外修复技术方面的研究热点，把侧向送丝激光熔覆修复技术应用在工程中常见的不锈钢材质上，在市场上具有广阔的潜力，同时由于激光熔覆技术具有热输入小、冷却速度大和凝固速度快等传统修复技术没有的特点，因此本文在科研上对

5、于了解不锈钢快速凝固后的组织和性能也有重要的意义。本文以热轧状态下的316L不锈钢板为基体材料，以表面激光熔覆修复和凹槽激光熔覆修复为目标，采用ER308L、ER309LSi、ER316L不锈钢焊丝进行侧向送丝激光熔覆修复实验。通过对侧向送丝激光熔覆修复工艺、熔覆层组织及性能进行系统的研究，以求在得到致密熔覆修复层的前提下确定合理的修复方案。本文的主要研究内容和结论如下：(1)采用ER308L金属丝材，对侧向送丝激光熔覆修复的工艺进行研究并优化，2-6得出激光能量密度为100J/mm、熔丝率为39.44×10g/J下的低、中、高功率三组最佳单道工艺参数组合；确定了合适的搭接率范围为4

6、5%~53%，此范围内熔覆修复层的表面平整度大致在100μm以下；根据熔覆道高度，考虑到实践应用，在高功率最佳工艺组合下进行了层间距为1mm的多层多道激光熔覆修复实践，取得了良好效果。(2)针对平面磨损、浅裂纹等修复问题提出表面激光熔覆修复方案。选用ER308L、ER309LSi和ER316L三种丝材，采用高功率下的最佳工艺参数组合，分别进行了表面激光熔覆修复实践。通过对三种丝材下的得到的熔覆修复层宏观质量、微观组织和力学性能的对比研究，得出熔覆修复层表面相对平整光滑、内部组织均匀致密，与基材形成了良好的冶金结合；熔覆修复层都分布有多种晶粒形态类型，其中平面晶、胞状晶和各种树枝晶都有

7、发现，但以柱状树枝晶分布为主；熔覆修复层凝固模式都包含了FA模式，但采用ER316L丝材得到的熔覆修复层还掺杂有AF模式；不I同丝材下得到的熔覆修复层的室温组织中铁素体含量也不同，采用ER308L和ER309LSi得到的熔覆修复层中平均铁素体含量较高在10%左右，而采用ER316L丝材其含量较低约为4%；熔覆修复层显微硬度与基材相当，热影响区无软化区存在；熔覆修复层的抗拉强度和延伸率最高值可达到基材的90%以上，在拉伸样的断口都有韧窝分布，断裂形式为典型的