激光熔覆工艺参数对CBN膜层裂纹率的影响
本文选题：激光熔覆 + 数值模拟 ； 参考：《中国表面工程》2015年06期
【摘要】：在TC11表面激光熔覆制备CBN膜层,通过研究激光工艺参数与裂纹率关系,控制熔覆层裂纹的产生。采用正交试验,并利用ANSYS软件平台对温度梯度进行研究,利用SEM、EDS对熔覆层截面形貌和成分进行分析。结果表明:对于熔覆层宏观裂纹,随着激光能量密度的增大,裂纹率明显下降,熔覆层质量变好,在激光能量密度为6×104 J/cm2送粉率为1r/s时涂层质量较好;随着扫描速度增大时,裂纹率呈上升趋势,在扫描速度为3mm/s、送粉率为1r/s时裂纹率较小;随着送粉率增加,裂纹率先增加后减小,在送粉率为2.25r/s、激光能量密度为3.4×104 J/cm2达到最大。对于熔覆层微观裂纹,随着激光功率增加,裂纹率先减小后增加,激光功率为1 800 W时,裂纹率达到最低;随着扫描速度增加,裂纹率也是先减小再增加,扫描速度为4mm/s时,裂纹率达到最低。经过SEM与EDS分析,通过调整激光熔覆工艺参数,控制熔覆过程中温度场的温度梯度,进而控制熔覆层的裂纹率,可以获得形貌与组织成分良好的涂层。
[Abstract]:The laser cladding on the surface of TC11 was used to prepare the CBN film. The relationship between laser processing parameters and crack rate was studied to control the generation of cracks in the cladding. The temperature gradient was studied by means of orthogonal test and ANSYS software platform, and the morphology and composition of cladding section were analyzed by SEMMA-EDS. The results show that the crack rate decreases obviously with the increase of laser energy density, and the coating quality becomes better when the laser energy density is 6 脳 10 ~ 4 J/cm2, and the coating quality is better when the laser energy density is 6 脳 10 ~ 4 J/cm2 / 1r/s. The crack rate is on the rise, and the crack rate is smaller when the scanning speed is 3 mm / s and the powder feeding rate is 1r/s. With the increase of the powder feeding rate, the crack increases first and then decreases, and the laser energy density reaches the maximum of 3.4 脳 10 ~ 4 J/cm2 when the powder feeding rate is 2.25 r / s. For the micro-cracks in the cladding layer, the crack decreases first and then increases with the increase of laser power, the crack rate reaches the lowest when the laser power is 1 800 W, and the crack rate decreases first and then increases with the increase of scanning speed, when the scanning speed is 4mm/s, The crack rate is the lowest. By SEM and EDS analysis, by adjusting the process parameters of laser cladding, the temperature gradient of the temperature field in the cladding process is controlled, and the crack rate of the cladding layer is controlled. The coating with good morphology and microstructure can be obtained.
【作者单位】： 沈阳航空航天大学机电工程学院;
【基金】：辽宁省自然科学基金(201202172)
【分类号】：TG174.44
【参考文献】
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【共引文献】
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，本文编号：1882056
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