304不锈钢表面激光熔覆镍基合金涂层的熔敷工艺及改性研究
发布时间：2021-01-19 06:19
泵、阀产业作为一个庞大的产业群体,在国民经济建设中发挥着极为重要的作用,其产品广泛应用于电力、石油化工、冶金、航天及军工等各个行业。而泵阀产品中的关键构件如阀芯阀座、叶轮和轴等在长期磨损工况下工作,容易发生磨损失效,产生高昂的成本。本文针对泵阀产品中一些关键构件的表面改性与修复问题,利用激光熔覆技术在304奥氏体不锈钢表面制备Ni60合金涂层,系统研究了不同熔覆工艺参数对镍基涂层宏观形貌、裂纹敏感性及力学性能的影响;进而优化熔覆工艺制备出高质量的大面积激光熔覆涂层;在Ni60合金粉末中加入梯度含量的稀土LaB6,制备镍基复合涂层;分析测试了镍基熔覆层的微观组织形貌、显微硬度、表面磨损性能及耐腐蚀性能,取得的主要成果与结论如下:1.通过对激光熔覆层宏观形貌、开裂敏感性、力学性能三方面综合评价,激光功率1500W,扫描速度120mm/min,送粉电压7V,预热温度200℃时,镍基激光熔覆层脱渣性良好,表面平整光滑,无明显波纹,裂纹敏感性低、稀释率较低且表面宏观硬度高,为最佳激光熔覆工艺参数。2.镍基激光熔覆层为非平衡快速凝固组织,主要由较为粗大的树枝晶组织和弥散分布在...
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
粉末预置法激光熔覆工艺示意图
5图 1.2 同步送粉法激光熔覆工艺示意图工艺流程为：数激光表面改性技术的一种，在微观上为量子、气化等现象为一体的复杂过程[41]。影响四个方面，分别为激光参数、材料特性、加参数和材料特性是影响熔覆质量的主要因直径、离焦量、扫描速度、送粉速率、预热相互影响，过程十分复杂，需采用合理的预同步送粉及激光扫描处理后热处理
图 1.3 激光熔覆工艺参数激光熔覆涂层的研究现状武[43]等人在 40Cr 钢表面激光熔覆 Ni60B 自熔性合金粉末，研究分析了不 Ni 基激光熔覆层的组织与性能，结果表明随着扫描速度的增加，镍基熔细小均匀，涂层显微硬度、耐磨性和耐蚀性能均有明显提高。[44]等人将 Ni60+Nb 复合粉末涂覆在 A3 钢表面，利用原位生成法制备 Nb强镍基复合涂层，结果表明熔覆层与基材呈良好的冶金结合，原位生成的强相均匀分布在 γ-(Ni,Fe)基体中，涂层平均硬度和耐磨性显著提高。华[45]等人利用粉末预置法在606Al合金表面激光熔覆NiCrBSi自熔性合金涂层耐磨损及耐腐蚀性能进行检测，结果表明，改性层组织主要为 Ni-Al ，镍基涂层显微硬度高达 9000MPa，摩擦磨损性能提高 4 倍以上，涂层自，耐腐蚀性能提高。 Zhang[46]等在马氏体不锈钢表面激光熔覆 Cr3C2颗粒增强镍基复合涂层，层由奥氏体树枝晶和致密的 γ-M7C3共晶组织组成，溶池中 Cr3C2颗粒的完
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土对激光熔覆3540Fe基合金涂层组织与性能的影响[J]. 王玉玲,张翔宇,孙树峰,刘善勇. 金属热处理. 2018(03)
[2]扫描速度对镍基激光熔覆涂层性能的影响[J]. 吴金涛,何斌锋. 价值工程. 2017(24)
[3]Y2O3含量对38CrMoAl钢表面激光合金化WC/Ni金属陶瓷组织与性能的影响[J]. 韩立影,王存山,冯巧. 材料工程. 2017(03)
[4]球墨铸铁表面激光熔覆钴基合金涂层的组织与性能[J]. 童文辉,赵子龙,王杰,国旭明,段新华,刘豫. 稀有金属. 2017(12)
[5]H13钢表面激光熔覆Ni基涂层的组织与耐磨性能[J]. 叶宏,喻文新,雷临萍,闫忠琳,唐朝,毛双. 特种铸造及有色合金. 2016(07)
[6]激光熔覆技术及其在汽车工业中的应用[J]. 常成,刘建永,杨伟,曾大新. 湖北汽车工业学院学报. 2016(02)
[7]激光熔覆Ni-WC/Cr3C2涂层组织及性能[J]. 李美艳,韩彬,王勇,宋立新. 焊接学报. 2016(03)
[8]激光熔覆材料的研究现状及发展[J]. 张艺,马志凯,孙铂,王会强,梁杨. 热加工工艺. 2015(14)
[9]45钢基体上激光熔覆Ni60A合金涂层的显微组织和高温摩擦学行为（英文）[J]. 张健,胡玉,谭小军,郭亮,张庆茂. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[10]直接输出半导体宽光束激光熔覆Fe-C-Cr-Si-Mo合金组合制造阀门研究[J]. 陈智君,陈飞,孔建强,周志勇,姚建华. 应用激光. 2015(02)
硕士论文
[1]316L不锈钢表面激光熔覆Co/稀土涂层组织与性能的研究[D]. 曹云龙.吉林大学 2015
[2]Ni基合金激光熔覆层裂纹机理研究[D]. 于梦飞.中国石油大学(华东) 2014
[3]稀土对激光熔覆镍基合金涂层的影响[D]. 彭玉娟.辽宁工程技术大学 2006
[4]激光熔覆镍基金属陶瓷涂层的研究[D]. 魏仑.昆明理工大学 2001
本文编号：2986493
【文章来源】：兰州理工大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
粉末预置法激光熔覆工艺示意图
5图 1.2 同步送粉法激光熔覆工艺示意图工艺流程为：数激光表面改性技术的一种，在微观上为量子、气化等现象为一体的复杂过程[41]。影响四个方面，分别为激光参数、材料特性、加参数和材料特性是影响熔覆质量的主要因直径、离焦量、扫描速度、送粉速率、预热相互影响，过程十分复杂，需采用合理的预同步送粉及激光扫描处理后热处理
图 1.3 激光熔覆工艺参数激光熔覆涂层的研究现状武[43]等人在 40Cr 钢表面激光熔覆 Ni60B 自熔性合金粉末，研究分析了不 Ni 基激光熔覆层的组织与性能，结果表明随着扫描速度的增加，镍基熔细小均匀，涂层显微硬度、耐磨性和耐蚀性能均有明显提高。[44]等人将 Ni60+Nb 复合粉末涂覆在 A3 钢表面，利用原位生成法制备 Nb强镍基复合涂层，结果表明熔覆层与基材呈良好的冶金结合，原位生成的强相均匀分布在 γ-(Ni,Fe)基体中，涂层平均硬度和耐磨性显著提高。华[45]等人利用粉末预置法在606Al合金表面激光熔覆NiCrBSi自熔性合金涂层耐磨损及耐腐蚀性能进行检测，结果表明，改性层组织主要为 Ni-Al ，镍基涂层显微硬度高达 9000MPa，摩擦磨损性能提高 4 倍以上，涂层自，耐腐蚀性能提高。 Zhang[46]等在马氏体不锈钢表面激光熔覆 Cr3C2颗粒增强镍基复合涂层，层由奥氏体树枝晶和致密的 γ-M7C3共晶组织组成，溶池中 Cr3C2颗粒的完
【参考文献】：
期刊论文
[1]稀土对激光熔覆3540Fe基合金涂层组织与性能的影响[J]. 王玉玲,张翔宇,孙树峰,刘善勇. 金属热处理. 2018(03)
[2]扫描速度对镍基激光熔覆涂层性能的影响[J]. 吴金涛,何斌锋. 价值工程. 2017(24)
[3]Y2O3含量对38CrMoAl钢表面激光合金化WC/Ni金属陶瓷组织与性能的影响[J]. 韩立影,王存山,冯巧. 材料工程. 2017(03)
[4]球墨铸铁表面激光熔覆钴基合金涂层的组织与性能[J]. 童文辉,赵子龙,王杰,国旭明,段新华,刘豫. 稀有金属. 2017(12)
[5]H13钢表面激光熔覆Ni基涂层的组织与耐磨性能[J]. 叶宏,喻文新,雷临萍,闫忠琳,唐朝,毛双. 特种铸造及有色合金. 2016(07)
[6]激光熔覆技术及其在汽车工业中的应用[J]. 常成,刘建永,杨伟,曾大新. 湖北汽车工业学院学报. 2016(02)
[7]激光熔覆Ni-WC/Cr3C2涂层组织及性能[J]. 李美艳,韩彬,王勇,宋立新. 焊接学报. 2016(03)
[8]激光熔覆材料的研究现状及发展[J]. 张艺,马志凯,孙铂,王会强,梁杨. 热加工工艺. 2015(14)
[9]45钢基体上激光熔覆Ni60A合金涂层的显微组织和高温摩擦学行为（英文）[J]. 张健,胡玉,谭小军,郭亮,张庆茂. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(05)
[10]直接输出半导体宽光束激光熔覆Fe-C-Cr-Si-Mo合金组合制造阀门研究[J]. 陈智君,陈飞,孔建强,周志勇,姚建华. 应用激光. 2015(02)
硕士论文
[1]316L不锈钢表面激光熔覆Co/稀土涂层组织与性能的研究[D]. 曹云龙.吉林大学 2015
[2]Ni基合金激光熔覆层裂纹机理研究[D]. 于梦飞.中国石油大学(华东) 2014
[3]稀土对激光熔覆镍基合金涂层的影响[D]. 彭玉娟.辽宁工程技术大学 2006
[4]激光熔覆镍基金属陶瓷涂层的研究[D]. 魏仑.昆明理工大学 2001
本文编号：2986493
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