试析铸铁表面激光送丝堆焊工艺及应用

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1、浙江工业大学硕士学位论文铸铁表面激光送丝堆焊工艺及应用姓名：骆芳申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：姚建华20041101摘要铸铁是工业上广泛应用的一种铸造金属材料。它具有优良的工艺性能和使用性能，生产工艺简单、成本低廉，被广泛应用于机械制造、冶金、矿山、石油化工、交通运输、建筑和国防等工业部门。在各类机械中，铸铁件约占机器总重量的45～90％。但由于铸铁件在激光堆焊中存在容易开裂、产生气孔等缺点，因此激光送丝堆焊的应用受到限制。本文通过激光堆焊层、熔覆层表面质量分析、显微硬度分析、耐磨性对比分析、抗回火性能分析、工艺

2、参数分析，针对激光送丝堆焊层，研究多层堆焊工艺，优化了激光工艺参数，。优选激光功率参数为2．8～3．5kW；激光扫描速度为0．15～O．22m／min，。自动送丝速度为O．30～O．40m／min；同时，激光堆焊层组织细小，成分均匀，硬度高；镍基过渡合金既起到弥散强化作用，又能提高其韧性，减少裂纹产生。在铸铁件模具的厚层修复中，采用多层送丝堆焊，取得了一定效果。关键词：铸铁，激光送丝堆焊，组织，性能，修复浙江工业大学工程硕士论文ABSTRACTCastironisametalmaterialwhichextensivelyu

3、sedinmodemindustry．Ithasexcellentprocessingpropertyandserviceperformancewitlleasyprocessingandlowcost．SOitisusedinmanyindustryfieldssuchasmechanicalmanufacture，metallurgy,mine，petrochemical，trafficandtransport，architectureanddefence．Astomanymechanicals，theweightofc

4、astironis45％～90％thatofthemachine．However,castironeasilycausescrackingandgascavity，SOlaserwire—feedingoverlayingweldingincastironislimitedinapplication．Throughanalyzingsurfacequality,microhardnessandwear-resistance，thispaperstudiedtheprocessingoflaseroverlayingweldi

5、ngandoptimizedtheprocessingparameters．Theoptimumparameterswere：P=2．8～3．5kW,Vs=0．15～O．22trdmin，Vf=0．30～O．40rrdmin．Afferlasertreatment，thesurfaceobtainedfinemicrostructure，evencompositionandhighhardness．TheNi—basedtransitionalloyhadafunctionofdispersionstrengthening，

6、andahvancedthetoughness，reducedthetrendofcrocking?Themulti—layerlaseroverlappingweldingWasappliedinthickrepairofcastirondiesandacquiredexcellenteffect．．KEYWORDS：castiron，laserwire—feedingoverlappingwelding，microstructure，performance，repair2浙江工业大学工程硕士论文第一章绪论1．1课题研究的

7、目的及意义激光堆焊是应用激光作为热源的进行堆焊处理的一种表面改性技术，是传统表面改性技术的补充和发展，而且具有传统的表面改性技术所无法比拟的优点。虽然在现在表面改性技术中，激光堆焊的应用所占用的比例不大，但其能获得优越的性能一直倍受人们的关注，应用前景光明。激光堆焊可以获得优于传统的热处理技术的性能，达到普通表面改性难以达到的技术目标。到现在为止，已经在活塞环、缸套、刀具、模具、阀体等应用上取得了一定的成果，受到机械制造与维修、汽车制造、纺织机械、航海、航天和石油化工领域的普遍关注⋯。激光堆焊需要从激光堆焊材料和激光堆焊工艺

8、上来实现。利用这一技术可以在廉价的材料表厢制备具有特种性能的合金层或对零部件进行局部修复，因而此技术具有广阔的应用前景。其中影响激光堆焊层性能的关键因素是材料的成分1孑激光堆焊处理工艺参数。激光堆焊处理的优点主要是：界面为冶金结合，组织极细，堆焊层成分及稀释率可控，堆焊层厚度大，热变形小，