激光熔覆低温相变金属的组织与性能

发布时间：2021-11-04 04:22

　　激光熔覆是一种先进的材料表面处理技术。熔覆过程中的快冷快热易使熔覆层中产生残余拉应力,进而增大熔覆层的应力腐蚀开裂,降低熔覆层的使用性能。低温相变（LTT）合金粉末通过控制碳含量,并添加其他合金元素降低马氏体相变点（Ms）,形成高合金马氏体相。利用低温下马氏体相变体积膨胀来抵消冷却过程中的热收缩,达到改善残余应力的作用。熔覆成形后无需进行去应力的后续处理,提高生产效率。激光熔覆具有较强的工艺性,选取适合的工艺参数组合是获得良好熔覆层的基础。本文首先分析合金元素在钢中的作用。在保证熔覆层综合力学性能的前提下,以Cr-Ni两种降低马氏体相变温度的元素为主加元素,另外添加Mn、Mo、Cu、V等微量元素,最终确定具有相同合金系统不同元素含量的两种合金粉末LTT1和LTT2。应用热膨胀仪对设计合金熔覆层相变温度进行检测,并计算了熔覆层马氏体相变产生的综合体积膨胀率。通过控制单一因素变量法及正交实验法对激光熔覆工艺参数进行研究。分析所选的各因素对熔覆层宏观质量及稀释率的影响情况,最终确定一组具有良好成形效果的熔覆工艺参数。应用选取的工艺参数进行激光熔覆实验并对熔覆层进行回火处理,对比回火前后熔覆层... 

【文章来源】：温州大学浙江省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

齿轮轴磨损失效图

蚀、耐疲劳等性能尤为重要，提高生产效率，更是避免资源浪图 1-1 齿轮轴磨损失效图.1-1Wear failure diagram of gear 求而发展起来的表面强化技术多较快速度发展着，激光能量密度并且利于实现自动化等优点使其，如图 1-2 所示。激光熔覆选范，常用的有铁基、钴基、镍组织及使用性能影响较大，需合

1 激光熔覆激光于 1960 年问世，此后人们便开始深度挖掘激光在加工方面的应用年的开发，激光加工得以更加广泛的应用于工业生产。其中激光表面改用激光加工方法提高材料表面性能。其实施过程复杂，包括材料对激光反射、材料熔化与凝固等一系列宏观过程[14, 15]。对材料多种表面性能的，提高零件服役性能与寿命，使其在表面改性领域占据重要地位。激光熔覆又称为激光包覆或者激光熔敷，在材料表面改性领域占据重要它是以高能激光束为热源，对材料表面进行辐照，在基材表面外加一层性能的涂敷材料。设计涂敷材料前要充分考虑工件的工况要求、工作环情况等。涂覆材料具有多样性，可为金属、非金属材料，或者是化合物物。与传统表面涂敷工艺相比（堆焊、热喷涂和等离子喷焊等），激光容易控制熔覆层厚度、熔覆层合金元素变化小、可以与基材形成牢固的的特点。激光熔覆成形还具有组织晶粒细小、结构致密、熔覆热影响区变形小等优点[17]。激光熔覆过程中熔覆材料的供给方式通常可分为两类金同步法以及合金前置法[18]。两种方法可通过图 1-3 表示。（a） （b）


本文编号：3474992