【摘 要】
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激光熔覆技术是近年来发展比较迅速的一种表面改性技术,它是通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面层一起熔凝的方法,在基材表面形成良好冶金结
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激光熔覆技术是近年来发展比较迅速的一种表面改性技术,它是通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能密度的激光束使之与基材表面层一起熔凝的方法,在基材表面形成良好冶金结合的熔覆层,从而改善或修复零部件,延长其使用寿命。本文以35CrMo钢为研究对象,重点研究了35CrMo钢表面激光熔覆Ni基合金的工艺和熔覆层的显微组织、综合性能、裂纹防治与搭接区的状况,并研究了在Ni基合金中加入WC硬质相、稀土氧化物Y2O3后熔覆层组织性能的改善情况。通过对不同激光熔覆参数下熔覆层宏观、微观质量的对比分析,选择出了较佳的激光熔覆工艺参数。利用扫描电子显微镜对熔覆层微观组织进行了分析,用HXD-1000型显微硬度仪测试了熔覆层的硬度,并用M-2000型摩擦磨损试验机进行了摩擦磨损性能试验。试验研究表明:熔覆层硬度值较基体有显著提高,但硬度分布不是很均匀,在熔覆层的次表面达到峰值硬度;熔覆层强化主要有细晶强化、固溶强化、硬质相强化等;熔覆层显微组织较基体显著细化;由于多种强化机制的共同作用,显著地提高了熔覆层的硬度,使熔覆层具有极高的耐磨性能。在熔覆材料中添加WC硬质相,熔覆层的硬度改变不大,但耐磨性得到很大提高,同时也增加了裂纹的敏感性;添加稀土氧化物Y2O3,晶粒得到细化,硬度、耐磨性都有很大提高,裂纹显著减少。利用有限元分析软件ANSYS,对35CrMo钢激光熔覆的温度场、应力场进行了数值模拟。
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