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水下激光修复研究现状与发展趋势 被引量：1
1
作者 薛龙 毛雪松 +2 位作者 黄继强 张瑞英 王瑃 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期120-128,I0010,共10页
海洋装备的维修养护与事故抢修技术既是人类进行远洋探索与资源开发的重要保障,又是核电站、水利工程等重要基础设施在役运维的有力技术支撑,而水下激光修复正是这一领域中极具前景的解决方案之一.激光修复技术作为陆地上常规环境中的... 海洋装备的维修养护与事故抢修技术既是人类进行远洋探索与资源开发的重要保障,又是核电站、水利工程等重要基础设施在役运维的有力技术支撑,而水下激光修复正是这一领域中极具前景的解决方案之一.激光修复技术作为陆地上常规环境中的优势技术,近年来也在水下环境中有了长足的发展,已在海洋油气资源的开采与运输、船舶应急维修、船坞港口装备、水利工程、核动力工程等领域得到了广泛的关注与研究.为了进一步总结并分析水下激光修复技术所面对的问题与现有解决方案,从水下激光修复技术的研究现状入手,综述了水下湿法、高压干法和局部干法激光修复技术的工艺问题及其产生机理,并分析对比了多种对应主流解决方案的改善效果与研究进展,最后对水下激光修复技术的发展趋势进行了总结与展望. 展开更多
关键词 激光修复 水下焊接 湿法 高压干法 局部干法
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超声振动对激光修复镍基高温合金晶粒特征及其缺陷的影响
2
作者 姚喆赫 丁成桦 +4 位作者 迟一鸣 王振 刘云峰 金朝龙 姚建华 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第13期33-43,共11页
目的研究超声振动对激光修复镍基高温合金梯形槽修复区显微组织及力学性能的影响,为实现高温合金的高质量激光增材修复提供参考。方法以镍基高温合金为基体和修复材料,并将超声振动引入激光增材修复过程中。采用光学显微镜,对比分析有... 目的研究超声振动对激光修复镍基高温合金梯形槽修复区显微组织及力学性能的影响,为实现高温合金的高质量激光增材修复提供参考。方法以镍基高温合金为基体和修复材料,并将超声振动引入激光增材修复过程中。采用光学显微镜,对比分析有无超声振动时梯形槽修复区的显微组织结构;采用电子背散射衍射(EBSD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等设备,表征不同超声功率下梯形槽修复区的晶粒取向、析出相分布和元素组成;结合试验研究与机理分析,揭示超声振动对修复区晶粒特征和缺陷的影响规律。结果超声振动减少了梯形槽修复区底角的缺陷,修复区一次枝晶间距平均值由6.74μm减至3.38μm,晶粒平均尺寸由58.4μm降至50.2μm,等轴晶占比由46.6%增至63.4%,Laves相析出含量减少。当超声功率为4000 W时,梯形槽修复区的平均显微硬度为256.2HV0.2,相较于无超声振动时提高了17.7HV0.2。结论在超声振动作用下,梯形槽底角的熔合不良缺陷得到抑制,一次枝晶间距减小,长条状Laves相转变为颗粒状Laves相,且随着超声功率的增大,梯形槽修复区的平均显微硬度逐渐增大。 展开更多
关键词 超声振动 激光修复 镍基高温合金 微观组织 LAVES相 显微硬度
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扫描路径对激光修复钛合金残余应力与变形的影响 被引量：13
3
作者 杨光 丁林林 +2 位作者 王向明 王华明 钦兰云 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2926-2932,共7页
为降低激光沉积修复钛合金基体的残余应力与变形,采用有限元参数化设计语言研究了不同激光扫描路径对修复基体残余应力与变形的影响,模拟了不同扫描路径下修复基体残余应力及不同修复层残余应力的分布情况,并对原因进行了分析。结果表明... 为降低激光沉积修复钛合金基体的残余应力与变形,采用有限元参数化设计语言研究了不同激光扫描路径对修复基体残余应力与变形的影响,模拟了不同扫描路径下修复基体残余应力及不同修复层残余应力的分布情况,并对原因进行了分析。结果表明:不同扫描路径下基体两端残余应力值较大,修复层残余应力值两端高,中间低,采用层间交错扫描路径时,各修复层残余应力值大小和波动幅度降低,修复件表面平整度值最小。采用压痕法对不同扫描方式下修复件表面残余应力进行了测定,得到了不同扫描路径下基体变形曲线,并与模拟结果进行了比较,两者吻合较好,为提高激光修复质量提供了参考依据。 展开更多
关键词 激光修复 扫描路径 残余应力 变形
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汽轮机叶片冲蚀区的激光修复与强化 被引量：14
4
作者 张伟 姚建华 +2 位作者 董辰辉 汤晓丹 彭伟 《动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期967-971,共5页
针对汽轮机叶片激光修复及强化后的组织和性能特点,进行了2Cr13叶片冲蚀区激光熔覆修复和合金强化的实验研究,并在实验完成后对叶片进行了取样,分析和测试了其显微组织、硬度、耐磨损以及耐汽蚀等性能.结果表明:激光修复层与基体结合紧... 针对汽轮机叶片激光修复及强化后的组织和性能特点,进行了2Cr13叶片冲蚀区激光熔覆修复和合金强化的实验研究,并在实验完成后对叶片进行了取样,分析和测试了其显微组织、硬度、耐磨损以及耐汽蚀等性能.结果表明:激光修复层与基体结合紧密;修复层组织由(Fe,C,Cr)过饱和固溶体枝晶和枝晶间CrC组成,而合金强化层组织为(Fe,C,W,Cr)过饱和固溶体枝晶、网络状(Fe,C,W)共晶以及Fe3C、WC和W2C组成;修复层平均硬度为350 HV0.2,合金强化层平均硬度为800HV0.2;修复层和合金强化层的耐磨损性能比叶片基体分别提高了1倍和3倍以上.修复层和合金强化层的耐气蚀性能比基体分别提高了0.5倍和2倍以上.修复强化后的叶片性能优于新叶片,能较大地提高叶片的使用寿命. 展开更多
关键词 材料科学 汽轮机 叶片 激光修复 合金强化 显微组织和性能
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机车内燃机涡轮增压器涡轮盘的激光修复 被引量：3
5
作者 陈江 朴新欣 +1 位作者 张静波 董志宏 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期110-114,共5页
某机车内燃机涡轮增压器运行时发生故障,其涡轮盘(材质为GH2036合金)明显磨损,提出采用激光熔覆技术进行修复。为验证激光修复的可行性,采用横流连续波CO2激光器在GH2036合金基材表面熔覆厚约1mm的Ni基合金,并对原始合金及激光熔覆后合... 某机车内燃机涡轮增压器运行时发生故障,其涡轮盘(材质为GH2036合金)明显磨损,提出采用激光熔覆技术进行修复。为验证激光修复的可行性,采用横流连续波CO2激光器在GH2036合金基材表面熔覆厚约1mm的Ni基合金,并对原始合金及激光熔覆后合金在室温及模拟涡轮盘服役温度(650℃)条件下的力学性能进行对比测试。激光熔覆后合金的室温冲击韧性从31.5J/cm2提高到48.1J/cm2。冲击韧性的提高使得熔覆后合金在260MPa时的室温疲劳寿命由3.28×105周次增加到4.91×105周次。650℃条件下,激光熔覆对合金的拉伸性能影响不大。激光熔覆后合金的持久寿命略有降低,如320 MPa条件下由68.6h降低到60.5h,350MPa条件下由21.2h降低到20.5h。总之,激光熔覆技术对GH2036合金的综合力学性能影响较小,可用于涡轮盘的修复。 展开更多
关键词 涡轮增压器 涡轮盘 磨损 激光修复
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X射线引导下椎间盘激光修复术加速患者快速康复 被引量：1
6
作者 梁佳佳 楚福明 +1 位作者 廖涛 黄莉 《激光杂志》 北大核心 2020年第12期199-201,共3页
目的:探讨X射线引导下椎间盘激光修复术加速患者快速康复的效果。方法:采用回顾性方法,2017年1月至2018年12月收治的椎间盘突出症患者临床资料分析,其中46例患者采取中医辨证用药、针灸、郑氏推拿疗法、腰围保护、骨盆牵引、卧床休息等... 目的:探讨X射线引导下椎间盘激光修复术加速患者快速康复的效果。方法:采用回顾性方法,2017年1月至2018年12月收治的椎间盘突出症患者临床资料分析,其中46例患者采取中医辨证用药、针灸、郑氏推拿疗法、腰围保护、骨盆牵引、卧床休息等为主的保守治疗方法为对照组,40例激光椎间盘修补术为观察组,围手术期采取快速康复措施。比较两组患者入院时、治疗1周后、治疗2周后的VAS评分、患者满意度、住院天数、并发症发生率。结果:两组患者治疗后症状和功能均明显缓解,椎间盘激光修复组患者满意度较高,无术后感染、血肿、神经损伤等并发症发生。结论:X射线引导下椎间盘激光修复术有助于患者快速康复,安全性高,与传统保守治疗相比,减少恢复时间,让患者更为满意。该方法有效安全,为临床提供新的思路,可以作为参考。 展开更多
关键词 X射线 椎间盘突出 椎间盘激光修复 快速康复
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激光修复TC4钛合金材料动态力学性能 被引量：2
7
作者 王涛 乔伟林 +3 位作者 李战 王盛 王宁 王浩 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2019年第7期1029-1034,共6页
本文针对激光修复TC4钛合金和商用TC4钛合金基材两种试验材料,利用分离式Hopkinson压杆(SHPB)装置,在室温下对两种材料进行动态压缩试验,得到了两种试样材料的真实应力-应变曲线。结果表明:SHPB试验后,两种试样都有明显的墩粗,并且部分... 本文针对激光修复TC4钛合金和商用TC4钛合金基材两种试验材料,利用分离式Hopkinson压杆(SHPB)装置,在室温下对两种材料进行动态压缩试验,得到了两种试样材料的真实应力-应变曲线。结果表明:SHPB试验后,两种试样都有明显的墩粗,并且部分试样破碎;两种试样材料都具有明显的应变率强化效应;另外,通过对比分析两种材料相同应变率下的应力-应变曲线,发现激光修复TC4钛合金的动态力学性能略优于商用TC4钛合金基材。 展开更多
关键词 激光修复 TC4 SHPB 动态力学性能
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激光修复PCrNi3MoVE钢组织与力学性能研究 被引量：2
8
作者 张震 王敏 +2 位作者 贺雷 刘广志 张馨月 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期89-93,共5页
针对PCrNi3MoVE钢制炮用受损零部件的高性能修复需求,研究用30CrNi2MoVA钢粉末激光修复PCrNi3MoVE钢的组织演化与力学性能。结果表明:激光修复PCrNi3MoVE钢沉积态的显微组织从基材区到修复区,顶部存在显著变化,组织明显不均匀。修复试... 针对PCrNi3MoVE钢制炮用受损零部件的高性能修复需求,研究用30CrNi2MoVA钢粉末激光修复PCrNi3MoVE钢的组织演化与力学性能。结果表明:激光修复PCrNi3MoVE钢沉积态的显微组织从基材区到修复区,顶部存在显著变化,组织明显不均匀。修复试样的抗拉强度达(1 085±9)MPa,冲击韧性为(56±10)J/cm^(3),均高于PCrNi3MoVE钢基材锻件标准,伸长率为7.5%±1.5%,略低于锻件。修复试样的断裂方式为韧性断裂,冲击断裂方式为准解理断裂。 展开更多
关键词 PCrNi3MoVE钢 30CrNi2MoVA钢 激光修复 显微组织 断裂机理
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残余应力对激光修复紧凑拉伸试件疲劳性能的影响 被引量：1
9
作者 王琪 蒋玮 +1 位作者 王杰 李银银 《热加工工艺》 北大核心 2020年第4期11-16,共6页
以304不锈钢制作的含裂纹紧凑拉伸试样为研究对象,开展了裂纹尖端激光修复实验研究。基于热力顺序耦合有限元方法,模拟了激光作用后裂纹尖端修复区残余应力的分布情况,并分析了裂纹扩展对应力重分布和塑性区尺寸的影响;同时,得到了考虑... 以304不锈钢制作的含裂纹紧凑拉伸试样为研究对象,开展了裂纹尖端激光修复实验研究。基于热力顺序耦合有限元方法,模拟了激光作用后裂纹尖端修复区残余应力的分布情况,并分析了裂纹扩展对应力重分布和塑性区尺寸的影响;同时,得到了考虑残余应力影响的应力强度因子,并由此建立了改进的裂纹扩展速率预测模型以评价修复试件的疲劳性能。最后通过开展疲劳裂纹扩展实验验证了本文模型的有效性。结果表明,裂纹尖端激光修复会使修复区产生残余拉应力,裂纹的扩展会使残余应力场重新分布,并减小裂纹尖端的塑性区尺寸。残余拉应力的存在会增大试件所受载荷的有效应力比,提高疲劳裂纹扩展速率,降低构件的疲劳寿命。 展开更多
关键词 激光修复 残余应力 应力强度因子 有效应力比 疲劳裂纹扩展速率
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内燃机车气缸套拉伤的激光修复
10
作者 陈忠孝 刘书华 +2 位作者 刘伟平 苏建新 刘吉茂 《表面工程》 CSCD 1995年第3期35-40,共6页
本文对ND─5型内燃机车气缸套内表面的擦伤进行了激光修复可行性的研究。结果表明，采用激光熔敷（预敷合金粉末）或激光熔融（不预敷合金粉末）工艺修复缸套的擦伤切实可行。熔敷层或熔融层表面平整，堆高小，硬度满足要求，热影响区... 本文对ND─5型内燃机车气缸套内表面的擦伤进行了激光修复可行性的研究。结果表明，采用激光熔敷（预敷合金粉末）或激光熔融（不预敷合金粉末）工艺修复缸套的擦伤切实可行。熔敷层或熔融层表面平整，堆高小，硬度满足要求，热影响区和变形小。 展开更多
关键词 内燃机车 气缸套 拉伤 激光修复 激光熔融 激光熔敷
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CO_2激光修复大鼠坐骨神经
11
作者 周岳城 《激光杂志》 CAS 1985年第6期320-320,共1页
激光已被应用于吻合切断的动脉、静脉、输卵管、子宫角与神经以及封闭皮肤与角膜。
关键词 坐骨神经 激光修复 CO2 大鼠 输卵管 子宫角 动脉 静脉
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不同温度和湿度下激光熔覆304L不锈钢局部修复车轮的摩擦磨损性能
12
作者 叶榕伟 王欣纪 +4 位作者 邹港 徐逸勋 何成刚 李尚桂 刘吉华 《机械工程材料》 北大核心 2025年第1期89-96,共8页
采用激光熔覆304不锈钢对CL60钢车轮试样进行局部修复,研究了不同温度和相对湿度条件(25℃,60%;50℃,60%;50℃,90%)下修复车轮试样的摩擦磨损性能。结果表明:温度越高,稳定摩擦因数越小,在温度50℃下相对湿度对稳定摩擦因数几乎无影响;... 采用激光熔覆304不锈钢对CL60钢车轮试样进行局部修复,研究了不同温度和相对湿度条件(25℃,60%;50℃,60%;50℃,90%)下修复车轮试样的摩擦磨损性能。结果表明:温度越高,稳定摩擦因数越小,在温度50℃下相对湿度对稳定摩擦因数几乎无影响;温度越高或相对湿度越小,局部修复车轮的磨损质量损失和裂纹长度角度越大,耐磨性能越差。在温度25℃、相对湿度60%条件下,车轮表面熔覆层与基体结合区靠近基体一侧存在大块材料剥落和小角度多层裂纹,裂纹向材料内部扩展,损伤较严重;相对湿度保持60%不变、温度提高至50℃,熔覆层损伤程度减轻,结合区出现明显的分界线且无明显裂纹;温度升高至50℃、相对湿度增加至90%,熔覆层内无明显损伤,结合区有少量剥落坑,依然存在明显分界。 展开更多
关键词 车轮 U75钢轨 激光熔覆修复 温度 湿度 磨损性能
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不同退火工艺对激光沉积修复TA15钛合金显微组织及力学性能的影响 被引量：1
13
作者 王洪明 于皓同 +2 位作者 周松 安金岚 王澜斌 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第1期22-30,共9页
研究了不同退火工艺对激光沉积修复TA15钛合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,通过不同退火处理后激光沉积修复TA15钛合金的基材区为α相与β相的双态组织,热影响区为异质结构,修复区为网篮组织。拉伸试验结果表明,经不同退火处理... 研究了不同退火工艺对激光沉积修复TA15钛合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,通过不同退火处理后激光沉积修复TA15钛合金的基材区为α相与β相的双态组织,热影响区为异质结构,修复区为网篮组织。拉伸试验结果表明,经不同退火处理后试件的断裂机制均为韧性断裂,930℃/1 h热处理后的试件获得塑性与强度最优匹配,其抗拉强度为971 MPa,伸长率为8.4%,其韧窝明显变大变深。通过DIC全场应变手段分析发现,经不同退火处理后的试样均断裂在激光修复区,修复区决定整体修复试样的力学性能。 展开更多
关键词 退火处理 激光沉积修复技术 TA15钛合金 显微组织 力学性能
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激光沉积修复GH738/K417G合金时效热处理组织性能分析
14
作者 卞宏友 柳金生 +3 位作者 刘伟军 张广泰 姚佳彬 邢飞 《材料导报》 北大核心 2025年第3期214-219,共6页
采用GH738粉末对K417G合金基体进行激光沉积修复试验,研究了时效热处理温度对激光沉积修复GH738/K417G合金组织性能的影响。研究表明:沉积态与热处理态修复区组织均以外延生长的柱状枝晶为主,枝晶尺寸随时效温度的升高而增大,热处理态... 采用GH738粉末对K417G合金基体进行激光沉积修复试验,研究了时效热处理温度对激光沉积修复GH738/K417G合金组织性能的影响。研究表明:沉积态与热处理态修复区组织均以外延生长的柱状枝晶为主,枝晶尺寸随时效温度的升高而增大,热处理态修复区顶部形成了明显的等轴晶晶界。热处理后修复区中γ′相尺寸与M_(23)C_(6)型碳化物的连续程度均随时效温度的升高而增大。当一级时效温度达到880℃时,γ′相平均尺寸显著增大,晶界处细小的M_(23)C_(6)型块状碳化物连续析出,并有向包膜状转变的趋势。与沉积态相比,热处理态修复区显微硬度显著提高,且高于基体硬度;摩擦系数远低于沉积态修复区的摩擦系数,磨损机理主要为轻微的磨粒磨损和氧化磨损。 展开更多
关键词 激光技术 GH738合金 K417G合金 激光沉积修复 显微组织 摩擦磨损性能 时效热处理
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航空发动机涡轮叶片损伤激光熔覆修复工艺试验研究
15
作者 王晓卓 陈阳 《电加工与模具》 北大核心 2025年第S1期62-65,共4页
针对航空发动机涡轮叶片叶尖盖板以上裂纹损伤修复需求,研究了DZ125定向凝固合金激光熔覆修复工艺,对熔覆层组织、力学性能进行了分析。结果表明:激光熔覆修复DZ125试样的修复区与基体实现了无冶金缺陷的致密结合,沉积态修复区组织为外... 针对航空发动机涡轮叶片叶尖盖板以上裂纹损伤修复需求,研究了DZ125定向凝固合金激光熔覆修复工艺,对熔覆层组织、力学性能进行了分析。结果表明:激光熔覆修复DZ125试样的修复区与基体实现了无冶金缺陷的致密结合,沉积态修复区组织为外延生长的柱状晶组织。沉积态组织经过1200℃×3 h+1100℃×4 h+870℃×20 h空冷处理后,热处理后室温抗拉强度不小于984 MPa,达到了铸件性能标准。采用定点和单道多层激光熔覆修复工艺对涡轮叶片叶尖裂纹和磨损进行修复,修复后的涡轮叶片叶尖轮廓经机器人自适应抛修后,外形尺寸符合图纸要求,经荧光检查、X光检验均未发现裂纹等缺陷,激光熔覆修复结果理想。 展开更多
关键词 航空发动机 涡轮叶片 叶尖裂纹 DZ125合金 激光熔覆修复
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IN718激光送丝修复304轴件的工艺参数优化及组织性能分析
16
作者 吴俊波 王振忠 +2 位作者 李毅 刘超凡 陈丰 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期286-296,共11页
[目的]为解决传统单一材料体系和制造工艺难以满足轴类零件修复的可靠性,以及修复后工件表面缺陷显著等问题,对异质金属结构-功能一体化的激光增材制造技术进行研究.[方法]采用直径0.4 mm的IN718镍基合金细丝,对304不锈钢轴件进行异质... [目的]为解决传统单一材料体系和制造工艺难以满足轴类零件修复的可靠性,以及修复后工件表面缺陷显著等问题,对异质金属结构-功能一体化的激光增材制造技术进行研究.[方法]采用直径0.4 mm的IN718镍基合金细丝,对304不锈钢轴件进行异质材料激光直接熔融沉积修复,采用单因素试验设计研究工艺窗口下工艺参数对熔覆层成形尺寸的影响规律,分析不同加工路径下试样的宏观组织特征及显微硬度分布.得到最佳工艺条件.[结果]900 W激光功率、1600 mm/min扫描速度、9.5 m/min的送丝速率、30%搭接率工艺条件下熔覆平整度最高,均匀性最好.同时,扫描速度、送丝速率对成形尺寸影响显著,而激光功率对成形尺寸无明显影响.周向熔覆可以实现无拼接痕迹的修复,轴向熔覆则效果较差.试样修复区的平均硬度约为330 HV,试样基体区的平均硬度约为220 HV,试样修复部分的平均硬度要高于基体,结合区域致密良好,熔覆无明显未熔合与气孔缺陷.[结论]研究结果有助于推动激光细丝增材制造对轴类等曲面零件修复的应用. 展开更多
关键词 异质材料增材 激光送丝修复 IN718镍基合金 定向能量沉积 显微硬度
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激光定向能量沉积Al-Mg-Sc-Zr修复5083-H112铝合金的组织和性能 被引量：5
17
作者 徐荣 王文军 +3 位作者 祝弘滨 李瑞迪 折洁 袁铁锤 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期40-49,共10页
激光定向能量沉积增材修复技术具有时间短、效率高、成本低、力学性能好等优点,具有很大的发展潜力。采用Al-7.5Mg-0.3Sc-0.28Zr作为修复材料对轨道交通用5083-H112铝合金进行激光修复实验,得到了致密、无缺陷的修复试样,并对其组织和... 激光定向能量沉积增材修复技术具有时间短、效率高、成本低、力学性能好等优点,具有很大的发展潜力。采用Al-7.5Mg-0.3Sc-0.28Zr作为修复材料对轨道交通用5083-H112铝合金进行激光修复实验,得到了致密、无缺陷的修复试样,并对其组织和性能进行研究,探讨了激光修复铝合金的可行性。结果表明,熔合线附近过渡区可划分为修复区、部分熔化区、热影响区和母材。修复区为完全等轴晶,由平均晶粒尺寸为4.95μm的细晶带和18.34μm的粗晶区组成。从修复区到部分熔化区再到热影响区的过渡区域,Al元素含量逐渐升高,Mg元素含量逐渐下降,硬度逐渐下降,修复后母材未被软化。由于激光增材制造技术的快速凝固,在熔合线附近的细晶带有较大的应力集中,由于较小的热输入在部分熔化区、热影响区的残余应力较小。修复试样的屈服强度为(152±2)MPa,为母材的89.4%;抗拉强度为(305±5)MPa,为母材抗拉强度的100%;伸长率为(15.5±0.5)%,为母材的85.2%;断裂发生在强度较弱的母材。高性能的激光修复铝合金是可实现的,具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 5083-H112 激光定向能量沉积 激光修复铝合金 过渡区 显微组织 拉伸性能
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渗氮H13钢激光熔覆涂层设计与组织性能分析 被引量：1
18
作者 胡琦芸 王辰阳 +2 位作者 蒋华臻 占剑 李正阳 《表面技术》 北大核心 2025年第5期203-216,共14页
目的针对渗氮H13钢激光修复中N容易析出并形成气孔的问题,根据熔池反应热力学原理,设计了含Ti和含Co 2种熔覆材料,研究N的分布和释放机制,在渗氮H13钢基板上获得无明显孔洞、裂纹缺陷且性能优良的激光熔覆复合涂层。方法试验了2种方案,... 目的针对渗氮H13钢激光修复中N容易析出并形成气孔的问题,根据熔池反应热力学原理,设计了含Ti和含Co 2种熔覆材料,研究N的分布和释放机制,在渗氮H13钢基板上获得无明显孔洞、裂纹缺陷且性能优良的激光熔覆复合涂层。方法试验了2种方案,方案一,对基板渗氮表层进行激光重熔预处理,再熔覆H13钢与Stellite钴基合金的混合粉末;方案二,先以不同配比的H13钢与Ti的混合粉末打底,再熔覆H13钢与Stellite钴基合金的混合粉末。通过光学显微镜、扫描电子显微镜、背散射电子衍射、X射线衍射等材料表征手段观测涂层的微结构,进行显微硬度测试和电化学腐蚀试验。结果方案一中,激光重熔预处理会促使N释放,经过激光熔覆后,涂层组织以马氏体为主,存在大片残余奥氏体;方案二中,随着H13钢与Ti混合粉末中Ti元素添加量由0%增加至10%,涂层与基体冶金过渡区存在明显差异,H13+10%Ti涂层组织为马氏体和弥散分布的碳化物,H13+50%Stellite涂层内组织均匀致密,主要为马氏体和残余奥氏体。结论通过激光熔化沉积技术制备了具有较高硬度和较好耐腐蚀性的激光熔覆涂层,解决了渗氮H13钢强化与修复中氮气孔形成以及涂层与基体结合区成分偏析的问题。 展开更多
关键词 激光修复 渗氮H13钢 氮析出 涂层设计 显微硬度 电化学腐蚀
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Inconel 718合金激光增材修复关键工艺优化 被引量：6
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作者 王梦璐 李占明 +2 位作者 孙晓峰 宋巍 王瑞 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期30-38,共9页
为了进一步优化制备试样的成形质量并延长其服役寿命,首先探究了工艺参数对激光增材修复Inconel 718合金成形质量及力学性能的影响,采用正交设计试验方法进行Inconel 718合金单道沉积层熔覆试验,观察了不同工艺参数下单道熔覆层的表面... 为了进一步优化制备试样的成形质量并延长其服役寿命,首先探究了工艺参数对激光增材修复Inconel 718合金成形质量及力学性能的影响,采用正交设计试验方法进行Inconel 718合金单道沉积层熔覆试验,观察了不同工艺参数下单道熔覆层的表面形貌并测量其宽度和高度,通过极差值与排序结果,分析工艺参数对单道熔覆层几何形状的影响规律,得到3个主要的工艺参数对单道熔覆层形貌的影响排序,从而获得最优的工艺参数组合;之后,利用调控后的工艺参数成功制备出无裂纹、孔隙等缺陷的块状Inconel 718合金试样,选择激光功率为主要探究因素,研究激光功率对熔覆块状Inconel 718合金显微组织、硬度、抗拉强度和断后伸长率的影响,构建工艺参数,显微组织与力学性能间的联系.结果表明,激光功率和粉末供给速率分别为影响熔覆高度和宽度的主要因素;当激光功率为1600 W,扫描速度为12.5 mm/s,送粉速率为8 g/min时,由于温度梯度和冷却速度的影响,熔覆试样的微观组织致密、晶粒细小,枝晶间距适当,具有优异的抗拉强度和断后伸长率. 展开更多
关键词 Inconel 718 激光增材修复 工艺优化
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高熵合金在激光增材修复中研究应用进展 被引量：1
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作者 李占明 王梦璐 +2 位作者 孙晓峰 王瑞 王宏宇 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期59-71,共13页
将新兴高熵合金材料引入激光增材修复的先进智能制造之中,有望推动新一代材料与制造技术的深度融合发展,大幅提高原材料和能量的利用率,具有广泛的应用领域和极好的发展前景。本文介绍了高熵合金在激光增材修复中的应用现状,指出强度塑... 将新兴高熵合金材料引入激光增材修复的先进智能制造之中,有望推动新一代材料与制造技术的深度融合发展,大幅提高原材料和能量的利用率,具有广泛的应用领域和极好的发展前景。本文介绍了高熵合金在激光增材修复中的应用现状,指出强度塑性有待提高、调控工艺有待优化、强化机理有待明确是高熵合金在激光增材修复中拓展应用解决的关键科学问题。探究高熵合金熔覆涂层金属强韧化机制,明确熔覆涂层的材料、工艺、组织结构和宏观性能之间基本对应关系,获取完整有效的高熵合金成分预测方法,创新合金体系设计、优化调整控制工艺,获得适用于极端服役环境且成本低廉的高性能熔覆涂层是未来的主要研究热点和发展趋势。 展开更多
关键词 高熵合金 材料设计 工艺优化 强化机理 激光增材修复
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