球墨铸铁件激光增材再制造组织演变规律及性能控制

发布时间：2024-05-25 03:41

　　球墨铸铁具有较高的强韧性、优异的抗冲击性、减震性、耐磨性以及耐腐蚀性等性能,广泛应用于工程工业领域及国防领域中的重要构件中,如大型舰船发动机、车辆发动机以及大型曲轴等。然而球墨铸铁件在实际服役过程中,容易出现“砂眼”暴露、开裂、磨损、腐蚀及“掉块”等损伤缺陷,造成装备的失效。球墨铸铁件的再制造问题一直是行业内面临的巨大难题,传统的电弧焊接修复工艺复杂,成本高,操作环境差并且再制造质量很难满足实际应用需求,尤其是对于精密球墨铸铁件和高性能球墨铸铁件的再制造,传统的电弧焊接修复技术很难适用。激光再制造技术作为近些年新兴的技术手段,在控制稀释率、基体热损伤以及实现精密再制造等方面具有传统电弧焊接修复方法不具备的技术优势,因此激光再制造技术为高性能球墨铸铁件的高质量再制造提供了技术可行性。本文针对高性能球墨铸铁件的激光增材再制造,首先从激光增材再制造粉体材料出发,设计开发了在物性和力学性能等多方面和球铁件能够匹配并且适用于球铁件激光增材再制造的合金粉末;探明了球墨铸铁件激光增材再制造过程中的组织演变特征和规律;采用多种工艺手段结合,实现了再制造过程中气孔和裂纹等缺陷的控制;建立了激光增材再制造...

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【部分图文】：

图1-1典型QT500-7的金相组织形貌

1.2.2球墨铸铁组织特征及主要应用QT500-7是目前应用最为广泛的球铁种类之一，正常组织为铁素体+珠光体，如图1-1所示，石墨球被铁素体组织包围，形成“牛眼状”形态。常见的球铁牌号及性能如表1-1所示。同时，在目前球墨铸铁的种类中，等温淬火球墨铸铁(ADI)也是目前球墨铸铁....

图1-2球墨铸铁曲轴和发动机Fig.1-2Crankshaftandenginemadebyductilecastiron

因此是制作发动机缸体和曲轴等需要较强耐冲击性和减震想材料，目前高端汽车领域的发动机缸体和缸盖仍有大部分制作。图1-2为典型的球墨铸铁曲轴和发动机缸体。除此之电梯的传动轴、机床底座以及各种泵类部件中具有广泛的应域包括：）汽车领域，主要包括发动机缸体、缸盖、变速箱组件、球铁桥体....

图1-3铸铁件配合面出现的砂眼Fig.1-3Sandholesformedinthefittingfaceofductilecastiron

前的失效形式主要为铸铁件在铸造完成后出现的“砂眼”缺陷，“砂眼”分为暴露在表面的“砂眼”以及隐藏在工件内部的“砂眼”，暴露在外部的砂眼一般需要再制造修复，如图1-3所示，而内部的砂眼如果产生在关键的部位，同样需要将砂眼去除进行修复。图1-3铸铁件配合面出现的砂眼Fig.1-....

图1-4球墨铸铁发动机缸体常见磨损和冲击掉块缺陷Fig.1-4Abrasionandimpactdamageinductilecastironengine

Fig.1-3Sandholesformedinthefittingfaceofductilecastiron使用过程中出现的损伤失效主要包括服役过程中出现的磨损、裂纹、腐蚀以及“掉块”等缺陷，如图1-4所示，这些缺陷如果存在于构件的非关键位置则可以通过简....

本文编号：3981651