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激光-感应复合熔覆Ni基WC复合层的工艺研究
被引量:
13
1
作者
周圣丰
曾晓雁
+1 位作者
胡乾午
黄永俊
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期124-126,137,共4页
为了提高熔覆效率与消除熔覆层的裂纹,采用激光-感应复合熔覆的方法在A3表面获得了无气孔与裂纹的Ni基WC复合层。研究了不同的加工参量对复合层质量的影响,结果表明,随着激光比能的增加,粉末面密度增加;在相同的激光比能条件下,随着粉...
为了提高熔覆效率与消除熔覆层的裂纹,采用激光-感应复合熔覆的方法在A3表面获得了无气孔与裂纹的Ni基WC复合层。研究了不同的加工参量对复合层质量的影响,结果表明,随着激光比能的增加,粉末面密度增加;在相同的激光比能条件下,随着粉末面密度增加,熔覆层的高度增加,稀释率减小;在相同的粉末面密度条件下,随着激光比能的增加,熔覆层的宽度略有增加。此外,相对于单纯的激光熔覆技术,激光-感应复合熔覆的效率约可以提高5倍。在激光-感应复合熔覆过程中,熔覆层与基材间的温度梯度大大降低,这是Ni基WC复合层无裂纹的关键原因。
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关键词
激光
技术
激光-感应复合熔覆
激光
熔
覆
激光
比能
加工参量
Ni基WC
复合
层
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职称材料
激光-感应复合熔覆Cu-Fe合金涂层的结构与性能
被引量:
4
2
作者
周圣丰
戴晓琴
+2 位作者
熊征
张天佑
吴超
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期1812-1816,共5页
采用激光-感应复合熔覆方法,在黄铜基材表面制备Cu-Fe合金涂层,研究涂层的显微组织与性能特征。结果表明,当激光扫描速度为3000 mm/min、粉末流量为110 g/min时,在黄铜基材上获得表面较光滑、无气孔与裂纹的Cu-Fe合金涂层。另外,Cu-Fe...
采用激光-感应复合熔覆方法,在黄铜基材表面制备Cu-Fe合金涂层,研究涂层的显微组织与性能特征。结果表明,当激光扫描速度为3000 mm/min、粉末流量为110 g/min时,在黄铜基材上获得表面较光滑、无气孔与裂纹的Cu-Fe合金涂层。另外,Cu-Fe合金在激光-感应复合熔覆过程中发生液相分离,在涂层底部,过饱和的金属基体α-Fe呈平面状与柱状枝晶生长;在涂层中上部,直径不等的球状颗粒α-Fe镶嵌在过饱和的金属基体ε-Cu内,许多细小的白色粒状物ε-Cu在球状颗粒α-Fe内均匀弥散析出,涂层的平均显微硬度相对于基材的提高约2.8倍。
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关键词
Cu
-
Fe合金涂层
黄铜基材
激光-感应复合熔覆
显微结构
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职称材料
激光-感应复合熔覆WC-Ni涂层极限条件研究
被引量:
2
3
作者
周圣丰
曾晓雁
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2009年第22期113-116,119,共5页
为解决熔覆层易开裂、熔覆效率低的问题以及合理地选择工艺参数,进行了激光-感应复合熔覆Ni基WC涂层的实验,定义了激光高速扫描下的极限熔覆状态,研究了激光比能与粉末面密度对熔覆层宏观形貌的影响规律。结果表明,最小激光比能、最大...
为解决熔覆层易开裂、熔覆效率低的问题以及合理地选择工艺参数,进行了激光-感应复合熔覆Ni基WC涂层的实验,定义了激光高速扫描下的极限熔覆状态,研究了激光比能与粉末面密度对熔覆层宏观形貌的影响规律。结果表明,最小激光比能、最大熔覆层厚度、接触角均与最大粉末面密度呈线性关系;激光-感应复合熔覆速度达3000 mm/min,送粉率达82.7 g/min,相对单纯激光熔覆技术的效率提高了近5倍,而且获得的Ni60A+20%WC涂层经检测无裂纹。
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关键词
激光-感应复合熔覆
无裂纹
镍基碳化钨涂层
极限条件
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职称材料
综论偏晶合金的制备技术:外场下凝固、快速凝固及激光技术
被引量:
5
4
作者
谢敏
王梅丰
+3 位作者
戴晓琴
雷剑波
王春霞
周圣丰
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期490-499,共10页
当偏晶合金液过冷至液相分离温度(Tsep)以下时,进入亚稳态难混溶区间,由单一液相分离成两个液相:L1(主体液相,质量分数大于50%)与L2(次生液相,收缩成液滴)。微观组织演化呈现三个阶段:(1)相分离自发进行阶段;(2)主体相合金熔体进入结晶...
当偏晶合金液过冷至液相分离温度(Tsep)以下时,进入亚稳态难混溶区间,由单一液相分离成两个液相:L1(主体液相,质量分数大于50%)与L2(次生液相,收缩成液滴)。微观组织演化呈现三个阶段:(1)相分离自发进行阶段;(2)主体相合金熔体进入结晶过程;(3)残余的次生相合金熔体进入凝固阶段。尤其是当次生相凝固后弥散分布于主体相基体内时,偏晶合金具有高强、高导以及高耐磨性能,其在航空航天和汽车等工业领域具有重要的应用前景,长期以来受到了研究者的广泛关注。偏晶合金组织结构特征有两种,即第二相弥散型和核/壳结构型。然而,常规凝固条件下,制备的偏晶合金极易形成严重偏析或分层组织,导致制备大块匀质偏晶合金变得困难。为了深入研究偏晶合金液相分离行为,以及微结构特征对偏晶合金性能的影响,研究者提出了许多制备偏晶合金的方法。早在1958年,液相分离现象就在Cu-Fe偏晶合金中被发现,当即引起学者们的广泛关注。近年来,为了制备组织均匀和性能优异的偏晶合金,开发了许多外场作用下的偏晶合金制备方法,旨在消除常规重力场下熔体对流造成的凝固组织偏析、位错、空洞等缺陷。例如,在微重力场条件下,对流作用减弱,可制备接近无偏析的凝固组织;在电磁场条件下,实现了对材料工艺过程的控制和材料组织与性能的改善;在直流磁场和电场交互作用下,熔体流动得到抑制,实现了电磁搅拌控制凝固;在交流磁场和电场交互作用下,实现了电磁搅拌和电磁悬浮,达到减小偏析和改善组织结构特征的目的;在超声场作用下,实现了材料无容器凝固。此外,快速凝固是一个典型的非平衡相变过程,可以消除合金的溶质偏析,获得常规凝固条件下无法获得的成分、相结构和显微组织,显著提高合金的强度、塑性、韧性、延展性和磁性等。为深入了解各类偏晶合金的制备方法,本文主要从外场下凝固、快速凝固、激光技术角度综述了偏晶合金的各种凝固制备工艺和研究方法。
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关键词
偏晶合金
液相分离
激光
熔
覆
激光-感应复合熔覆
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职称材料
题名
激光-感应复合熔覆Ni基WC复合层的工艺研究
被引量:
13
1
作者
周圣丰
曾晓雁
胡乾午
黄永俊
机构
南昌航空大学材料科学与工程学院
华中科技大学光电子科学与工程学院
出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第2期124-126,137,共4页
文摘
为了提高熔覆效率与消除熔覆层的裂纹,采用激光-感应复合熔覆的方法在A3表面获得了无气孔与裂纹的Ni基WC复合层。研究了不同的加工参量对复合层质量的影响,结果表明,随着激光比能的增加,粉末面密度增加;在相同的激光比能条件下,随着粉末面密度增加,熔覆层的高度增加,稀释率减小;在相同的粉末面密度条件下,随着激光比能的增加,熔覆层的宽度略有增加。此外,相对于单纯的激光熔覆技术,激光-感应复合熔覆的效率约可以提高5倍。在激光-感应复合熔覆过程中,熔覆层与基材间的温度梯度大大降低,这是Ni基WC复合层无裂纹的关键原因。
关键词
激光
技术
激光-感应复合熔覆
激光
熔
覆
激光
比能
加工参量
Ni基WC
复合
层
Keywords
laser technique
laser
-
induction hybrid rapid cladding
laser cladding
laser specific energy
processing parameters
Ni
-
based WC composite coatings
分类号
TG156.99 [金属学及工艺—热处理]
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职称材料
题名
激光-感应复合熔覆Cu-Fe合金涂层的结构与性能
被引量:
4
2
作者
周圣丰
戴晓琴
熊征
张天佑
吴超
机构
南昌航空大学材料科学与工程学院
南昌航空大学信息工程学院
海军工程大学理学院
出处
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第7期1812-1816,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(50901040)
江西省科技支撑计划资助项目(20122BBE500031)
文摘
采用激光-感应复合熔覆方法,在黄铜基材表面制备Cu-Fe合金涂层,研究涂层的显微组织与性能特征。结果表明,当激光扫描速度为3000 mm/min、粉末流量为110 g/min时,在黄铜基材上获得表面较光滑、无气孔与裂纹的Cu-Fe合金涂层。另外,Cu-Fe合金在激光-感应复合熔覆过程中发生液相分离,在涂层底部,过饱和的金属基体α-Fe呈平面状与柱状枝晶生长;在涂层中上部,直径不等的球状颗粒α-Fe镶嵌在过饱和的金属基体ε-Cu内,许多细小的白色粒状物ε-Cu在球状颗粒α-Fe内均匀弥散析出,涂层的平均显微硬度相对于基材的提高约2.8倍。
关键词
Cu
-
Fe合金涂层
黄铜基材
激光-感应复合熔覆
显微结构
Keywords
Cu
-
Fe alloy coating
brass substrate
laser
-
induction hybrid cladding (LIHC)
microstructure
分类号
TG113.1 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
激光-感应复合熔覆WC-Ni涂层极限条件研究
被引量:
2
3
作者
周圣丰
曾晓雁
机构
南昌航空大学材料科学与工程学院
华中科技大学光电子科学与工程学院
出处
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2009年第22期113-116,119,共5页
文摘
为解决熔覆层易开裂、熔覆效率低的问题以及合理地选择工艺参数,进行了激光-感应复合熔覆Ni基WC涂层的实验,定义了激光高速扫描下的极限熔覆状态,研究了激光比能与粉末面密度对熔覆层宏观形貌的影响规律。结果表明,最小激光比能、最大熔覆层厚度、接触角均与最大粉末面密度呈线性关系;激光-感应复合熔覆速度达3000 mm/min,送粉率达82.7 g/min,相对单纯激光熔覆技术的效率提高了近5倍,而且获得的Ni60A+20%WC涂层经检测无裂纹。
关键词
激光-感应复合熔覆
无裂纹
镍基碳化钨涂层
极限条件
Keywords
laser induction hybrid cladding
crack
-
free
Ni based
-
WC composite coating
ultimate conditions
分类号
TG174.44 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
综论偏晶合金的制备技术:外场下凝固、快速凝固及激光技术
被引量:
5
4
作者
谢敏
王梅丰
戴晓琴
雷剑波
王春霞
周圣丰
机构
天津工业大学激光技术研究所
南昌航空大学材料科学与工程学院
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期490-499,共10页
基金
国家自然科学基金(51471084
61475117)
+1 种基金
江西省杰出青年基金(20162BCB23039)
天津市自然科学基金京津冀合作专项(17JCZDJC40500)~~
文摘
当偏晶合金液过冷至液相分离温度(Tsep)以下时,进入亚稳态难混溶区间,由单一液相分离成两个液相:L1(主体液相,质量分数大于50%)与L2(次生液相,收缩成液滴)。微观组织演化呈现三个阶段:(1)相分离自发进行阶段;(2)主体相合金熔体进入结晶过程;(3)残余的次生相合金熔体进入凝固阶段。尤其是当次生相凝固后弥散分布于主体相基体内时,偏晶合金具有高强、高导以及高耐磨性能,其在航空航天和汽车等工业领域具有重要的应用前景,长期以来受到了研究者的广泛关注。偏晶合金组织结构特征有两种,即第二相弥散型和核/壳结构型。然而,常规凝固条件下,制备的偏晶合金极易形成严重偏析或分层组织,导致制备大块匀质偏晶合金变得困难。为了深入研究偏晶合金液相分离行为,以及微结构特征对偏晶合金性能的影响,研究者提出了许多制备偏晶合金的方法。早在1958年,液相分离现象就在Cu-Fe偏晶合金中被发现,当即引起学者们的广泛关注。近年来,为了制备组织均匀和性能优异的偏晶合金,开发了许多外场作用下的偏晶合金制备方法,旨在消除常规重力场下熔体对流造成的凝固组织偏析、位错、空洞等缺陷。例如,在微重力场条件下,对流作用减弱,可制备接近无偏析的凝固组织;在电磁场条件下,实现了对材料工艺过程的控制和材料组织与性能的改善;在直流磁场和电场交互作用下,熔体流动得到抑制,实现了电磁搅拌控制凝固;在交流磁场和电场交互作用下,实现了电磁搅拌和电磁悬浮,达到减小偏析和改善组织结构特征的目的;在超声场作用下,实现了材料无容器凝固。此外,快速凝固是一个典型的非平衡相变过程,可以消除合金的溶质偏析,获得常规凝固条件下无法获得的成分、相结构和显微组织,显著提高合金的强度、塑性、韧性、延展性和磁性等。为深入了解各类偏晶合金的制备方法,本文主要从外场下凝固、快速凝固、激光技术角度综述了偏晶合金的各种凝固制备工艺和研究方法。
关键词
偏晶合金
液相分离
激光
熔
覆
激光-感应复合熔覆
Keywords
monotectic alloy
liquid
-
phase separation
laser cladding
laser
-
induction hybrid cladding
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
激光-感应复合熔覆Ni基WC复合层的工艺研究
周圣丰
曾晓雁
胡乾午
黄永俊
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2009
13
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职称材料
2
激光-感应复合熔覆Cu-Fe合金涂层的结构与性能
周圣丰
戴晓琴
熊征
张天佑
吴超
《中国有色金属学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
4
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职称材料
3
激光-感应复合熔覆WC-Ni涂层极限条件研究
周圣丰
曾晓雁
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2009
2
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职称材料
4
综论偏晶合金的制备技术:外场下凝固、快速凝固及激光技术
谢敏
王梅丰
戴晓琴
雷剑波
王春霞
周圣丰
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
5
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