直接堆粉预置涂层的激光熔覆显微组织研究.pdfVIP

直接堆粉预置涂层的激光熔覆显微组织研究六 口 李伟翔 口 张光钧 上海工程技术大学 材料工程学院激光工业技术研究所 上海 201620 摘 要：在铁基材料表面采用直接堆粉预置涂层方法制备激光熔覆层，得到 了消除裂纹和孔洞的熔覆层。其显微组 织主要 由Fe—Ni合金、WC及 Fe (c，B)所组成，且碳化物分布较均匀。熔覆层的显微硬度相对基体有显著提高，保留了 有利于提高熔覆层性能的纳米颗粒。证 明用该方法制备激光熔覆层是可行的。 关键词 ：激光熔覆 直接堆粉 显微组织 显微硬度 中图分类号：TG156．99；TG115 文献标识码 ：A 文章编号：1000—4998(2009)10—0048—03 Abstract：Thedirectpre—placedpowdercoatingmethodisadoptedtOpreparethelasercladdinglayeronthesurfaceofferrous materials，thusobtainingacrack—andpore—freecladdingcoating．ThemicrostructureofthecoatinglayermainlyconsistsofFe—Nial— loy，WCandFe23(C，B)6andthecarbideisdistributeduniformly．Themicrohardnessofthelayerisimprovedmoregreatlythanthat ofthesubstance．Thenanograinsfavorableforthepropertiesofthecoatingaredeposited．Itisproventhatthemethodispracticable inpreparationoflasercladcoating． KeyW ords：LaserCladding DirectPre-placedPowder M icrostructure Microhardness 激 光熔 覆 是 以高 能量 密 度 的激 光 为热源 ，在 基 材 表1 粉301成分 的表 面熔覆 一层 材料 ，使之 与基 材实现冶 金结合 ，在 基 l 成分 Cr B Si Fe C Ni 材表 面形成 与基 材不 同成分 和性 能合 金层 的表 面改性 wt／％ 5 4 3．5 Balance 0．6 30 方法 。迄今 在激 光熔覆 研究与应 用 中 ，大部 分采 用 同步 为 防止 粉末 在 激 光扫 描 时飞溅 ，特 在 基体 上 设计 或热 喷涂 预置 涂层熔 覆 一1，但这 些方 法存 在合 金粉 末 一 槽形 ，在槽 内直 接 堆粉粉 301和 (NF)nano—WC，为提 消耗 过 大 或对 合金 粉 末不适 当加热 ；对 较 小工件 或 工 高粉末材料对激光 的能量 吸收率添加少量 吸光涂料 ， 件较 小面积范 围 内熔覆 时 ，不容 易进 行操作等缺陷 。也 堆粉厚度控 制 为0．7mm。本研 究采用 HL一5000型 CO： 有 采 用 电镀 预置 涂 层再进 行 熔覆 处 理 的 ”’，但 该 方 法 多模 激光 器进行 扫描 ，各样 品具体参 数见表2。 得 到 的镀层 较 薄 ，且 工 艺复杂 ，对样 品有 较 高要 求 ，限 表2 激光扫描参数 制 了其应用范 围。 样 品 扫描方式 功率 ／W 扫描速度 ／(mm ·s。‘) 离焦量 ／mm 本文探索直接往铁基材料 的预定改性表面添加合 【A 1次 l7OO 2 270 金 粉 末 预置涂 层 进 行激 光 熔覆 ，利 用 激 光工 艺参 数 的 IB 2次