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1、第29卷第6期激光技术Vol.29,No.62005年12月LASERTECHNOLOGYDecember,2005文章编号:100123806(2005)0620667203激光模式对激光熔覆层质量的影响3李胜,胡乾午,曾晓雁(华中科技大学激光技术国家重点实验室,武汉430074)摘要:分别采用多模和低阶模的CO2激光束研究了激光模式对于Fe基合金激光熔覆层质量的影响。结果表明,相对于低阶模激光熔覆而言,多模激光熔覆层各个区域的外形较为平整,尤其是熔合区更为明显,激光模式不同对熔覆层的微观组织和硬度也有一定影响。关键词:激光熔覆;激光模式;几何形貌;微观组织;硬度中图分类号:
2、TG665文献标识码:AEffectoflasermodeonthequalityoflasercladdinglayersLISheng,HUQian2wu,ZENGXiao2yan(NationalLaboratoryofLaserTechnology,HUST,Wuhan430074,China)Abstract:TheeffectsoflasermodeonthequalityofFe2basedalloylasercladdinglayersarestudiedusingamultimodeCO2laserandalowordermodeCO2laserrespect
3、ively.Resultsshowthattheappearancesofdifferentzonesofthemultimodelasercladdinglayersareflatterthanthoseofthelowordermodelasercladdinglayers,especiallyinthemeltedzone.Thedifferenceofthelasermodealsoinfluencesthemicrostructureandthehardnessofthecladdinglayerstosomeextent.Keywords:lasercladding
4、;lasermode;geometricalmorphology;microstructure;hardness了激光模式对激光熔覆层的影响,得到了有意义的结引言论。希望研究的成果对激光熔覆技术的推广应用能起与传统的表面处理技术,如堆焊、喷镀等相比,激到一定的作用。光熔覆技术具有如下一些优点:熔覆层与基体为牢固1试验材料及方法的冶金结合;属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相;可以获得低稀释率的激光熔覆实验采用华中科技大学激光院制造的良好覆层;热变形和热影响区小;自动化程度高等。正HGL25000型连续横流CO2激光器(多模)和德国Ro2因为如此,激光熔
5、覆技术获得了国内外的普遍重视。fin公司制造的ROFINTR050型快轴流CO2激光器近几年来,随着激光熔覆技术的日趋成熟,大功率(TEM10)。各激光器额定输出功率均为5kW,激光光激光器的价格不断下降,性能日益提高,品种不断增束波长为10.6μm,实际实验过程中激光功率P分别多,激光熔覆技术在生产实际中获得了越来越广泛的为3.0kW和4.0kW,采用烧蚀法测量光斑直径,通过应用。激光器品种的不断增多也自然带来了一个问调整离焦量,使实验过程中光斑直径D分别为4mm题,这就是不同种类的激光模式对激光熔覆层质量究和6mm,激光扫描速率vs均为3mm/s。采用同步送粉竟会有怎样的影
6、响。在激光熔覆过程中,由于不同模法,送粉速率均为13.7g/min,各熔覆层均为单道单层。使用Ar作为保护气体,主要用于防止合金粉末在式的激光束在空间中有不同的强度分布,即使功率和熔覆过程中发生氧化,Ar气流量为3.6L/min。实验用离焦量等参数相同,不同模式的光束在材料中产生的粉为150目～200目的自制Fe2Ni2Cr2B2Si2C合金粉温度场也可能有较大差别,影响熔覆质量。目前,有关末,其质量分数分别为92.7%,3%,2%,1%,1%和激光模式对激光熔覆层质量影响的研究较少。激光熔#0.3%。基材均为Á50mm×10mm圆片状45钢。覆层的质量主要是指其宏微观质量,包
7、括宏观形貌,尺采用金相检测法观察和测量熔覆层各个区域的宏寸参数和显微组织结构等,作者利用金相检测法,研究观形貌和几何尺寸,并观察显微组织,使用Vickers2作者简介:李胜(19732),男,博士研究生,主要从事激1000型数字显微硬度计测量熔覆层的显微硬度,保压光表面强化与改性方面的研究。时间为15s。3通讯联系人。E2mail:xyzeng@public.wh.hb.cn收稿日期:2004208225;收到修改稿日期:20042102192试验结果668激光技术2005年12月2.1激光
