激光熔覆粉料和工艺参数对45钢基体与熔覆层结合强度的影响研究
本文选题:激光熔覆 + 再制造 ; 参考:《机械工程学报》2017年09期
【摘要】:通过选择合金粉料种类、激光输出功率、光斑扫描速度为影响因素,用正交试验方法在45钢基体上进行熔覆研究;使用剪切法测试熔覆层与基体的结合强度,分析评价各试验因素对结合强度的影响程度;测试了熔覆层的显微硬度,并使用高解析场发射扫描式电子显微镜进行熔覆层SEM成像和EDS成分分析。试验结果表明,激光熔覆层与基体的结合强度大于45钢基体的抗剪应力强度;镍基的熔覆层的抗剪强度为母材的2~3倍,铁基的抗剪应力强度为母材的5倍以上;粉料种类对结合强度的影响最大,光斑扫描速度次之,激光输出功率影响最小;靠熔覆层外部的硬度比结合部和中部的硬度均高,存在热影响区,硬度高于母材;熔覆层与基体之间形成了良好的冶金结合,组织均匀,无微裂纹等缺陷。激光熔覆层的结合强度能满足再制造的要求。
[Abstract]:By selecting the alloy powder type, laser output power and spot scanning speed as the influencing factors, the cladding on 45 steel substrate was studied by orthogonal test, and the bonding strength between the cladding layer and the substrate was measured by shear method. The microhardness of the cladding layer was tested and the SEM imaging and EDS composition analysis of the cladding layer were carried out by using high analytical field emission scanning electron microscope. The results show that the bonding strength of laser cladding layer to substrate is greater than that of 45 steel substrate, the shear strength of nickel based cladding layer is 2 ~ 3 times of that of base metal, and the shear stress strength of iron base is more than 5 times of that of base metal. The type of powder has the greatest influence on the bonding strength, the scanning speed of light spot is the second, and the laser output power is the least. The hardness outside the cladding layer is higher than that of the bonding part and the middle part, and the hardness is higher than that of the base metal because of the existence of heat affected zone. Good metallurgical bonding was formed between the cladding and the matrix, the microstructure was uniform, and there were no microcracks and other defects. The bonding strength of the laser cladding layer can meet the requirements of remanufacturing.
【作者单位】: 福建工程学院机械与汽车工程学院;山东大学机械工程学院;中国台湾成功大学机械工程学系;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973计划,2011CB013401) 国家自然科学基金(51575110,51305079) 福建省自然基金(2015J01628) 福建省教育厅产学研专项(JA14211) 福建省经信委2015年省级企业技术改造专项资助项目
【分类号】:TG174.4
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,本文编号:1884545
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