Ni基合金堆焊性能的研究

发布时间：2017-11-30 17:47

本文关键词：Ni基合金堆焊性能的研究

【摘要】：SUS316LN不锈钢具有优良焊接性能，材料不需要进行退火处理，即可获得最佳的耐腐蚀性能，但是SUS316L不锈钢的耐磨损性能较差。为了提高SUS316LN不锈钢阀体的耐磨损性能，采用CO2激光器在SUS316LN不锈钢阀体零件上熔覆镍基合金粉末RCF-202。本文研究激光输出功率、扫描速度、送粉率、离焦量对熔覆层宽度、深度、高度、稀释率的影响，采用最佳工艺参数进行多道激光熔覆，获得成型性好、稀释率低、冶金结合好的激光熔覆层。采用X-射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）对激光熔覆层微区组织大小、结构、相组成进行了分析；在最佳工艺参数下对熔覆层的硬度、耐磨性进行了研究分析，其目的是考核激光熔覆阀体是否满足技术要求。试验结果表明激光熔覆的最佳工艺参数为激光输出功率2.0kW、离焦量+12mm、扫描速度550mm/min、送粉速度25g/min、送粉气体流量（Ar）2.5L/min及保护气体流量（Ar）20L/min。熔覆后空冷的条件下，CO2激光熔覆层将产生横向裂纹，防止熔覆层横向裂纹的有效措施是采用预热方法，完全消除熔覆层横向裂纹的有效预热温度为≥420℃。在最佳熔覆工艺参数下，从激光熔覆层表面到熔合线主要由4个区域组成，分别为多种初晶形貌的过共晶组织、松枝状的共晶组织、亚共晶组织和平面晶。重点分析了过共晶区和共晶区的初晶相组成，，结果表明过共晶区的初晶相由CrB和少量Cr7C3组成，过共晶区的共晶区组织由γ-Ni和Cr7C3两相组成，或γ-Ni和CrB两相组成。因为熔覆层中存在细小且大量的CrB和Cr7C3硬质相，所以熔覆层的硬度最高可达1035.6HV，并且与传统等离子堆焊层相比，激光熔覆层的耐磨性能提高了1.3倍，完全满足阀体在高温下的耐磨性能。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 蒋义斌;何欢;符跃春;庞兴志;;铝合金表面激光熔覆金属基复合材料涂层[J];材料导报;2008年S2期

2 袁庆龙;冯旭东;曹晶晶;苏志俊;;激光熔覆技术研究进展[J];材料导报;2010年03期

3 陈冷;邱晨;;等离子钴基熔覆层的组织和性能研究[J];材料工程;2009年S2期

4 邱星武;李刚;任鑫;邱玲;;扫描速度对激光熔覆Ni基涂层组织性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2009年S1期

5 皮政清;邱长军;樊湘芳;;激光熔覆CoNiCrWC复合涂层裂纹的控制研究[J];稀有金属材料与工程;2011年S2期

6 赵新,金杰,姚建铨;激光表面改性技术的研究与发展[J];光电子·激光;2000年03期

7 陈惠芬;胡静霞;刘克家;袁晓敏;高甲生;;镍合金激光熔覆层的组织结构分析[J];机械工程材料;2006年05期

8 应小东,李午申,冯灵芝;激光表面改性技术及国内外发展现状[J];焊接;2003年01期

9 刘栋;刘其斌;;宽带激光熔覆生物陶瓷梯度涂层及其生物活性[J];红外与激光工程;2010年04期

10 蒋振平,田乃良;激光熔覆含碳化钨的镍基合金[J];激光与红外;2004年03期