入射角度对激光熔凝层组织及性能的影响

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1、第33卷第8期机械工程材料Vol.33No.82009年8月MaterialsforMechanicalEngineeringAug.2009入射角度对激光熔凝层组织及性能的影响李刚,邱星武,邱玲,陈华(辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,阜新123000)摘要:采用HL1500型CO2激光加工机,以不同入射角度对40Cr钢进行激光熔凝处理,利用扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计、恒电位仪及磨粒磨损试验机等对熔凝层进行显微组织观察和性能测试。结果表明:熔凝层分为表层、中间层及过渡层;随着入射角度的增大,熔凝层的组织变得粗大,显微硬度逐

2、渐下降,耐磨性呈降低趋势;熔凝层的耐蚀性比基体有所提高。关键词:激光熔凝处理;入射角度;显微组织;性能中图分类号:TG156.99文献标志码:A文章编号:10003738(2009)08001304犈犳犳犲犮狋狅犳犐狀犮犻犱犲狀狋犃狀犵犾犲狅狀犔犪狊犲狉犕犲犾狋犲犱犔犪狔犲狉犕犻犮狉狅狊狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱犘狉狅狆犲狉狋犻犲狊犔犐犌犪狀犵,犙犐犝犡犻狀犵狑狌,犙犐犝犔犻狀犵,犆犎犈犖犎狌犪(SchoolofMaterialsScienceandEngineering,LiaoningTechnicalUniversity,Fu

3、xin123000,China)犃犫狊狋狉犪犮狋:LasermeltingtreatmentwithdifferentincidentangleswascarriedoutbyusingHL1500CO2laserprocessingmachineon40Crsteel.Themicrostructureandpropertieswereanalyzedbymeansofscanningelectronmicroscopy,Xraydiffraction,microhardnessmeter,potentiostatandabras

4、iveweartester.Theresultsindicatethatthemeltedlayerwascomposedofsurface,middlelayerandtransitionlayer.Astheincidentangleincreasing,themeltedlayermicrostructurebecamecoarser.Withincreasingthelaserincidentangle,themicrohardnessofthemeltedlayergraduallydecreased,thedepthoft

5、hemeltedlayerbecameshallowerandthewearresistanceshoweddecreasingtrend.Thecorrosionresistanceoflasermeltinglayerwasimproved.犓犲狔狑狅狉犱狊:lasermeltingtreatment;incidentangle;microstructure;property0引言1试样制备与试验方法激光技术自20世纪60年代问世以来,在各行各试验材料采用正火态的40Cr钢,为半径5cm、业都得到了广泛的应用。近年来,激光表面处理技

6、术厚度12mm的圆盘;其化学成分(质量分数/%)为在材料领域取得了长足的进步。目前国内外对汽车、0.40C,0.5Mn,0.4Si,1.0Cr。机床零部件及工模具等的激光表面熔凝处理进行了将材料用磨床磨平,用丙酮溶液对其表面进行较为深入的研究,激光处理时多采用光束垂直入射被清洗。在材料表面涂刷增强吸收涂料(成分为二硫处理表面的方法,但要对复杂形状的零部件局部处理化钼+石墨+磷酸盐),涂料的吸收系数为0.95。时,则要求激光头和工作台能进行多维旋转。如果激涂料经室温干燥后用HL1500型无氦横流CO2激光束和被处理材料表面不垂直也能达到

7、同样硬化效光加工机对其进行激光熔凝处理。激光加工参数:功率1050W,扫描速度6mm·s-1,光斑直径果的话,则可省去多维旋转机构,并缩短处理时间,更能突显在批量生产上的优越性。但目前还没有见到4mm,试样A,B,C,D,E的激光入射角度(入射角有关激光入射角度对处理效果影响方面的报道,为度为入射光与被处理表面法线的夹角)分别为10°,此,作者选用40Cr钢为研究对象,研究不同了入射角15°,20°,25°,30°,记作试样A,B,C,D,E。度对激光熔凝层组织及性能的影响。将处理后试块加工成尺寸15mm×10mm×10mm的试样,用体

8、积分数为5%的硝酸酒精溶液腐收稿日期:20080709;修订日期:20090411蚀,用SSX550型扫描电子显微镜(SEM)观察显微作者简介:李刚(1969-),男,辽宁阜新人,教授,博士。组织

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