盾构滚刀材料表面镍基碳化钨涂层摩擦学性能研究 被引量：18

1

作者 段文军 李贞 +4 位作者 王好平 莫继良 章龙管 李建斌 周仲荣 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期313-321,365,共10页

目的盾构滚刀磨损是盾构施工中最常见的问题之一,为减缓刀具的剧烈磨损、延长刀具的使用寿命,采用等离子堆焊工艺在盾构滚刀表面制备镍基碳化钨涂层以强化滚刀性能,基于盾构滚刀服役的真实工况,研究滚刀涂层的摩擦学性能及其合理的评价... 目的盾构滚刀磨损是盾构施工中最常见的问题之一,为减缓刀具的剧烈磨损、延长刀具的使用寿命,采用等离子堆焊工艺在盾构滚刀表面制备镍基碳化钨涂层以强化滚刀性能,基于盾构滚刀服役的真实工况,研究滚刀涂层的摩擦学性能及其合理的评价方式。方法对镍基碳化钨涂层在往复滑动、冲滑复合(冲击+滑动)两种相对运动模式下进行摩擦磨损试验研究。结果制备镍基碳化钨涂层后可提高滚刀的耐磨性。往复滑动磨损后,镍基碳化钨涂层的磨痕宽度为0.42 mm,而H13钢的磨痕宽度达到0.78 mm,镍基碳化钨涂层的抗冲滑性能也明显优于H13钢。两种相对运动模式下镍基碳化钨涂层均主要承受磨粒磨损,但往复滑动模式下涂层存在局部剥落,而冲滑复合模式下则伴随一定的粘着磨损。结论在两种相对运动模式下,镍基碳化钨涂层表面的高硬度碳化钨颗粒都可阻止磨粒对较软镍基合金区域的切削与碰撞。相较往复滑动模式,冲滑复合模式下镍基碳化钨涂层要承受冲击和滑动的耦合作用,涂层的磨痕特征以及损伤形式都有明显的不同。采用冲滑复合运动模式的摩擦磨损试验能对盾构滚刀刀圈的摩擦学性能进行更全面、合理的研究及评价。 展开更多

关键词 盾构机 滚刀 镍基碳化钨 涂层 滑动磨损 冲滑磨损

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离焦量对45^#钢表面激光熔覆镍基碳化钨粉的影响 被引量：17

2

作者 张德强 张吉庆 +1 位作者 李金华 郭忠娟 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期92-97,共6页

目的研究激光熔覆过程中离焦量对熔覆层成形质量的影响。方法在扫描速度（2 mm/s）和送粉电压（8 V）不变的情况下,通过改变熔覆头与基体间的距离和激光功率,对比分析不同离焦量对熔覆层尺寸、洛氏硬度、界面显微硬度和金相组织的影响,... 目的研究激光熔覆过程中离焦量对熔覆层成形质量的影响。方法在扫描速度（2 mm/s）和送粉电压（8 V）不变的情况下,通过改变熔覆头与基体间的距离和激光功率,对比分析不同离焦量对熔覆层尺寸、洛氏硬度、界面显微硬度和金相组织的影响,并确定最佳离焦量。结果当离焦量DL=3,4 mm时,熔覆层表面硬度先逐渐增大后趋于稳定,洛氏硬度高达55-56HRC;当离焦量DL=5,6 mm时,由于离焦量过大,导致基体与熔覆层冶金结合不牢固,部分粉末颗粒没有充分熔化附着在熔覆层表面,熔覆层质量较差。同一功率下,随着离焦量的增大相对熔覆层宽度会减小;当离焦量DL=3 mm时,冷却速度最大、熔覆层底部由柱状晶沿着熔体最易散热方向生长明显,在熔覆层上部形成了等轴晶组织。结论激光熔覆时离焦量是不可忽视的工艺参数之一,最终优化工艺参数为：扫描速度2 mm/s,送粉电压8 V,激光功率1200 W,最佳离焦量3 mm。 展开更多

关键词 激光熔覆 离焦量 成形质量 镍基碳化钨 显微硬度 金相组织

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CeO_2对镍基碳化钨激光熔覆层性能的影响 被引量：7

3

作者 杜利平 梁二军 +1 位作者 陈长青 雒江涛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期354-356,共3页

研究了不同激光功率条件下不同含量的氧化铈对镍基碳化钨金属陶瓷熔覆层宏观质量、显微组织及熔覆层横截面硬度的影响。CeO2 的掺入均能使镍基碳化钨金属陶瓷熔覆层中的相组织得到细化 ,裂纹大大减少 ,宏观质量得到显著改善。随稀土氧... 研究了不同激光功率条件下不同含量的氧化铈对镍基碳化钨金属陶瓷熔覆层宏观质量、显微组织及熔覆层横截面硬度的影响。CeO2 的掺入均能使镍基碳化钨金属陶瓷熔覆层中的相组织得到细化 ,裂纹大大减少 ,宏观质量得到显著改善。随稀土氧化物加入量的增加 ,稀土的细晶变质作用效果更加明显。当CeO2 的含量为0 .1 6wt%时 ,熔覆层的硬度达到最大约为 90 0HV0 .3 ～ 1 30 0HV0 .3 ,裂纹基本消失。激光功率对熔覆层的宏观质量、显微硬度及微观组织均有影响 ,当激光功率低于 1 .5kW时 ,难以得到连续光滑的熔覆层 ;当激光功率高于 2 .0kW时 ,熔覆层的晶粒长大 ,硬度明显降低。 展开更多

关键词 镍基碳化钨 激光熔覆层 CEO2 裂纹 微观组织 金属陶瓷

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不同碳化钨含量对等离子弧熔覆镍基碳化钨涂层组织及性能的影响 被引量：6

4

作者 吴磊 浦娟 +4 位作者 吴铭方 龙伟民 钟素娟 胡庆贤 蓝阳 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期16111-16114,16119,共5页

采用等离子弧粉末熔覆技术在Q345钢表面熔覆镍基碳化钨涂层,研究了粉末中不同碳化钨含量对镍基碳化钨熔覆层组织及性能的影响。借助光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪分析镍基碳化钨熔覆层的组织形貌,用显微硬度计和摩擦磨损实验机分... 采用等离子弧粉末熔覆技术在Q345钢表面熔覆镍基碳化钨涂层,研究了粉末中不同碳化钨含量对镍基碳化钨熔覆层组织及性能的影响。借助光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪分析镍基碳化钨熔覆层的组织形貌,用显微硬度计和摩擦磨损实验机分别测量镍基碳化钨熔覆层的硬度和耐磨性。结果表明:镍基碳化钨熔覆层与基层之间呈冶金结合,涂层表面无气孔缺陷。镍基碳化钨涂层组织主要由碳化钨颗粒和镍基粘结相构成,碳化钨是WC和W_(2)C,镍基粘结相中包含SiC、Cr_(23) C_(6)、Ni 3Si、γ-Ni等物相。随着粉末中碳化钨含量从15%(质量分数,下同)增加至50%,熔覆涂层组织中硬质相数量增多,其硬度和耐磨性显著提高。当碳化钨含量为50%时,熔覆涂层硬度高达1024HV_(10)且耐磨性最好。 展开更多

关键词 等离子弧粉末熔覆技术 镍基碳化钨粉末 组织 性能

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45~#钢表面激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末 被引量：13

5

作者 张德强 张吉庆 郭忠娟 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期66-70,共5页

目的提高45#钢的表面性能。方法利用IPG光纤激光加工系统,采用不同的工艺参数在45#钢表面激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末,对熔覆层的宏观表面(平整度、表面硬度、裂纹情况)及金相组织、显微硬度分布进行对比分析。结果在激光功率为1200 ... 目的提高45#钢的表面性能。方法利用IPG光纤激光加工系统,采用不同的工艺参数在45#钢表面激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末,对熔覆层的宏观表面(平整度、表面硬度、裂纹情况)及金相组织、显微硬度分布进行对比分析。结果在激光功率为1200 W、扫描速度为2 mm/s、送粉电压为7 V时,获得的熔覆层宏观表面相对平整光滑,平均洛氏硬度约是基体的2.5倍。由微观组织分析得知,熔覆层及界面处无裂纹、气孔等缺陷,熔覆层中上部组织晶粒细小,沿熔覆层与基体交界处向外,晶粒呈现柱状晶及等轴晶,组织性能良好,基体与熔覆层间冶金结合比较牢固。熔覆层显微硬度分布比较均匀,并且与基体相比提高了约1.5倍。结论 45#钢表面机械性能得到提升,在其表面激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末具有可行性和研究价值。 展开更多

关键词 激光熔覆 自熔性镍基碳化钨 工艺参数 宏观表面 表面硬度 金相组织 显微硬度

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激光重熔对镍基碳化钨涂层性能的影响 被引量：4

6

作者 张德强 张吉庆 +1 位作者 李金华 郭忠娟 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第5期122-124,共3页

为了进一步提高自熔性镍基碳化钨涂层综合性能,利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统进行重熔实验,激光重熔工艺参数为:离焦量3mm、扫描速度2mm/s、送粉电压8V和激光功率1200W,使用洛氏硬度计、蔡司高级金相显微镜和显微硬度计分析激... 为了进一步提高自熔性镍基碳化钨涂层综合性能,利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统进行重熔实验,激光重熔工艺参数为:离焦量3mm、扫描速度2mm/s、送粉电压8V和激光功率1200W,使用洛氏硬度计、蔡司高级金相显微镜和显微硬度计分析激光重熔后熔覆层硬度及组织的影响。结果表明:通过激光重熔后,熔覆层组织致密均匀,熔覆层中上部分组织晶粒细小,晶粒得到了细化,沿熔覆层与基体交界处晶粒向外延生且呈现柱状晶及等轴晶,组织性能良好,基体与熔覆层间冶金结合比较牢固;熔覆层硬度得到提高,显微硬度分布均匀并且与基体相比提高约3倍。激光重熔可以改善镍基碳化钨涂层的微观形貌,提高其机械性能。优化工艺参数:激光功率1300W、重熔功率1200W、扫描速度2mm/s、送粉电压8V。 展开更多

关键词 激光重熔 镍基碳化钨 工艺参数 显微硬度 金相组织 微观形貌

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氧-乙炔焰镍基碳化钨喷熔层的磨粒磨损性能和抗咬合性 被引量：4

7

作者 许斌 冯承明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期135-139,共5页

利用ＭＭ２００型磨损试验机研究了氧－乙炔焰镍基碳化钨喷熔层的磨粒磨损和抗咬合特性，并与硼化物层进行了比较。结果表明，由于镍基碳化钨喷熔层具有硬质相弥散均匀分布于高强韧性镍基固溶体中的组织结构，故与硼化物层相比，具有较... 利用ＭＭ２００型磨损试验机研究了氧－乙炔焰镍基碳化钨喷熔层的磨粒磨损和抗咬合特性，并与硼化物层进行了比较。结果表明，由于镍基碳化钨喷熔层具有硬质相弥散均匀分布于高强韧性镍基固溶体中的组织结构，故与硼化物层相比，具有较高的抗磨粒磨损性能和抗咬合性。研究结果对于农业机械零件表面强化工艺的选择和修复具有指导作用。 展开更多

关键词 农业机械 叶熔层 磨粒磨损 抗咬合性 镍基碳化钨

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激光熔覆镍基碳化钨工艺研究

8

作者 张德强 张吉庆 郭忠娟 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第12期108-110,共3页

利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统,探究45#钢表面多道激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末最佳工艺参数。首先通过改变单因素变量,得出单道激光熔覆时最佳激光功率、送粉电压和扫描速度,进一步确定离焦量和搭接率的选取,最后进行激光熔... 利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统,探究45#钢表面多道激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末最佳工艺参数。首先通过改变单因素变量,得出单道激光熔覆时最佳激光功率、送粉电压和扫描速度,进一步确定离焦量和搭接率的选取,最后进行激光熔覆梯度涂层实验。单道实验中最佳工艺参数为激光功率1200W、送粉电压7V、扫描速度2mm/s,离焦量3mm,表面洛氏硬度(HRC:60)是基体(HRC:22)的3倍;当Ni60A粉末作为底层材料时,平均洛氏硬度是基体(HRC:22)的2.5倍,熔覆层厚度均匀且熔池深度基本保持不变,第一道与最后一道熔覆层的高度差仅为0.10mm,当Fe基合金粉末作为底层材料时,高度差0.28mm;熔覆层组织晶粒的形状在扫描方向上呈现出逐渐增大,熔覆层底层与上层冶金结合很好,其组织晶粒过度连续;熔覆层上层显微硬度分布均匀,约是基体的3倍。激光熔覆梯度涂层材料且上层材料为自熔性镍基碳化钨粉末时,底层材料选择Ni60A粉末,得到的涂层成形质量更佳,最佳工艺参数为激光功率1200W、送粉电压7V、扫描速度2mm/s、离焦量3mm、搭接率25.47%。 展开更多

关键词 激光熔覆 镍基碳化钨 工艺参数 离焦量 梯度涂层

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激光熔覆镍基碳化钨涂层的研究进展 被引量：12

9

作者 井培尧 王海军 +4 位作者 陈文刚 陈龙 尹红泽 吴华杰 宋文涛 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期4083-4089,共7页

激光熔覆是以高能量密度的激光束为热源在基体表面熔覆材料实现熔覆层与基体的冶金结合以到达改性或修复目的的技术。通过激光熔覆技术制备的镍基碳化钨涂层由于其具有较高的硬度以及优异的耐磨损、耐腐蚀特性,在工业领域应用广泛。首... 激光熔覆是以高能量密度的激光束为热源在基体表面熔覆材料实现熔覆层与基体的冶金结合以到达改性或修复目的的技术。通过激光熔覆技术制备的镍基碳化钨涂层由于其具有较高的硬度以及优异的耐磨损、耐腐蚀特性,在工业领域应用广泛。首先介绍了镍基碳化钨涂层的特点与性能;之后从工艺参数、WC含量、加入纳米WC颗粒3个方面对影响镍基碳化钨涂层性能的因素进行了分类综述;同时,镍基碳化钨涂层中未熔融WC颗粒的分布不均匀性是目前影响涂层整体性能的主要缺陷,文章系统分析了改善该缺陷的几种方法。最后对镍基碳化钨涂层今后的研究重点进行了展望。 展开更多

关键词 激光熔覆 镍基碳化钨 性能 颗粒分布 不均匀性

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石墨烯对激光熔覆镍基碳化钨涂层组织及性能影响 被引量：5

10

作者 巩正奇 王灿明 +1 位作者 崔洪芝 张文娅 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期323-331,共9页

采用激光熔覆技术在Q235钢基体上制备Ni60A-30%WC-x%石墨烯(质量分数,x=0.0,0.1,0.3,0.5)涂层,研究石墨烯对激光熔覆镍基碳化钨涂层组织与性能的影响。结果表明,涂层物相主要由具有γ相结构的Ni-Cr-Fe固溶体、WC、W2C、Cr7C3、Cr23C6、... 采用激光熔覆技术在Q235钢基体上制备Ni60A-30%WC-x%石墨烯(质量分数,x=0.0,0.1,0.3,0.5)涂层,研究石墨烯对激光熔覆镍基碳化钨涂层组织与性能的影响。结果表明,涂层物相主要由具有γ相结构的Ni-Cr-Fe固溶体、WC、W2C、Cr7C3、Cr23C6、B4C等组成;石墨烯改善了激光熔覆镍基碳化钨涂层的组织,提高了涂层的硬度和抗摩擦磨损性能;当石墨烯质量分数为0.3%时,得到了析出相分布均匀且细小的组织,涂层具有高硬度、良好的抗裂纹扩展能力和耐磨性。 展开更多

关键词 石墨烯 激光熔覆 镍基碳化钨涂层 组织 耐磨性

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高速火焰喷涂工艺参数对镍基-碳化钨复合涂层结合强度的影响 被引量：7

11

作者 伍超群 邓畅光 +2 位作者 邓春明 刘敏 周克崧 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第8期33-35,共3页

利用高速火焰喷涂技术在铜基体上制备了镍基-碳化钨复合涂层,采用正交试验法研究了喷涂工艺参数对镍基复合涂层结合强度的影响。结果表明:影响镍基复合涂层与铜基体结合强度的主要工艺参数是燃气压力,其次是喷涂距离和前处理时的喷砂压... 利用高速火焰喷涂技术在铜基体上制备了镍基-碳化钨复合涂层,采用正交试验法研究了喷涂工艺参数对镍基复合涂层结合强度的影响。结果表明:影响镍基复合涂层与铜基体结合强度的主要工艺参数是燃气压力,其次是喷涂距离和前处理时的喷砂压力;涂层具有良好结合强度的最佳工艺参数为喷涂距离170 mm,燃气压力0.49 MPa,喷砂压力0.4 MPa。 展开更多

关键词 结合强度 镍基-碳化钨复合涂层 高速火焰喷涂

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高频微振对激光熔覆镍基WC增强涂层的影响 被引量：6

12

作者 申井义 林晨 +2 位作者 姚永强 刘佳 徐欢欢 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期230-237,共8页

目的改善传统激光熔覆工艺制备的涂层组织粗大,物相分布不均匀,易出现气孔裂纹等缺陷。方法采用松香酒精溶液作为粘接剂,将涂层材料(镍包碳化钨粉末)预置于Q235钢基体表面,选用最优激光参数(功率P=1600 W、光斑直径d=5 mm、扫描速度ν=4... 目的改善传统激光熔覆工艺制备的涂层组织粗大,物相分布不均匀,易出现气孔裂纹等缺陷。方法采用松香酒精溶液作为粘接剂,将涂层材料(镍包碳化钨粉末)预置于Q235钢基体表面,选用最优激光参数(功率P=1600 W、光斑直径d=5 mm、扫描速度ν=4 mm/s),并在高频微振辅助工艺下进行熔覆试验,最终制备出镍基碳化钨增强涂层。分别使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度仪及万能摩擦磨损试验机(UMT)对涂层的显微组织、元素成分及物相、显微硬度和耐磨性能进行测量分析。结果在高频微振产生的激振力作用下,涂层组织由粗大的树枝晶向等轴晶及细小枝晶转变,物相成分主要为γ-Ni(Fe)、Ni3Fe、WC、M(23)C6型化合物等,深色硬质相分布均匀,气孔裂纹等缺陷基本消失,涂层磨损机制主要为轻微磨粒磨损。与无高频微振辅助的涂层相比,显微硬度提高了17%,摩擦系数减小了29%,耐磨性提高了49%。结论利用高频微振辅助激光熔覆工艺,可使制备出的涂层质量显著改善,微观组织更加致密,成分分布更加均匀,细晶强化和弥散强化效果增强,硬度、耐磨性等力学性能得到明显提升。 展开更多

关键词 高频微振 激光熔覆 镍基碳化钨涂层 显微组织 物相组成 细晶强化 耐磨性

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激光熔覆Ni基WC涂层修复高硬压轮模具的研究 被引量：10

13

作者 戴晓光 袁晓洲 周圣丰 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2013年第24期169-171,共3页

将高硬压轮模具预热到450℃,采用专用的镍基碳化钨复合粉末,对硬度高达63 HRC的压轮进行了激光熔覆修复。利用光学显微镜、X-射线衍射仪与MM-200磨损试验机对激光熔覆Ni基WC涂层的显微组织与耐磨性能进行了研究。结果表明,激光熔覆Ni基W... 将高硬压轮模具预热到450℃,采用专用的镍基碳化钨复合粉末,对硬度高达63 HRC的压轮进行了激光熔覆修复。利用光学显微镜、X-射线衍射仪与MM-200磨损试验机对激光熔覆Ni基WC涂层的显微组织与耐磨性能进行了研究。结果表明,激光熔覆Ni基WC涂层表面较平整、光滑,无气孔与裂纹,与高硬压轮模具呈冶金结合,碳化钨颗粒在涂层内分布较均匀,发生溶解扩散式烧损后,析出形貌复杂的碳化物,如M6C、M12C与M23C6,耐磨性能相对于高硬压轮模具提高了约1.5倍。 展开更多

关键词 压轮 模具 激光熔覆 镍基碳化钨涂层

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基于逆向工程的激光熔覆搭接率的确定 被引量：2

14

作者 张德强 张吉庆 +1 位作者 马丹 郭忠娟 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第8期118-120,共3页

在多道搭接激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末试验中,借助逆向工程技术提取单道中最佳工艺参数的几何外形点云数据,利用Geomagic Studio对点云数据过滤、平滑等处理后拟合,得到单道三维数字化模型并根据等面积法确定激光熔覆时多道搭接率。... 在多道搭接激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末试验中,借助逆向工程技术提取单道中最佳工艺参数的几何外形点云数据,利用Geomagic Studio对点云数据过滤、平滑等处理后拟合,得到单道三维数字化模型并根据等面积法确定激光熔覆时多道搭接率。利用IPG光纤激光器(YLR-3000)加工系统进行激光熔覆实验,洛氏硬度机(HR-150DT)和蔡司高级金相显微镜对熔覆层测量分析,结果表明:熔覆层宏观表面相对平整光滑,洛氏硬度明显高于基体(HRC:22);熔覆层及界面处无裂纹、气孔等缺陷,沿熔覆层与基体交界处向外晶粒呈现柱状晶及等轴晶,组织性能良好,基体与熔覆层间冶金结合比较牢固,熔覆层中上部分组织晶粒细小,表面机械性能得到提升。研究表明,基于逆向工程技术确定多道激光熔覆搭接率是可行的。 展开更多

关键词 激光熔覆 镍基碳化钨 逆向工程 多道搭接

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激光熔覆原位自生碳化钨陶瓷涂层的研究

15

作者 李楠 张吉庆 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第2期127-129,133,共4页

使用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统,在45钢表面通过激光熔覆自熔性碳化钨陶瓷涂层,提高熔覆层组织和性能。对涂层的硬度和显微组织进行分析。结果表明:激光功率1200 W、扫描速度2 mm/s、送粉电压7 V时,熔覆层的平均洛氏硬度约是基... 使用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统,在45钢表面通过激光熔覆自熔性碳化钨陶瓷涂层,提高熔覆层组织和性能。对涂层的硬度和显微组织进行分析。结果表明:激光功率1200 W、扫描速度2 mm/s、送粉电压7 V时,熔覆层的平均洛氏硬度约是基体平均硬度的2.6倍;熔覆层及界面处无裂纹、气孔等缺陷,熔覆层中上部的晶粒细小,沿熔覆层与基体交界处向外晶粒呈现柱状晶及等轴晶,组织性能良好,基体与熔覆层间冶金结合牢固。 展开更多

关键词 激光熔覆 自熔性镍基碳化钨 工艺参数 宏观表面 表面硬度 组织 显微硬度

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Y_(2)O_(3)对等离子堆焊WC/Ni60堆焊层组织及性能的影响 被引量：1

16

作者 王振宇 刘政军 +1 位作者 艾星宇 刘峥 《热加工工艺》 北大核心 2024年第2期100-104,共5页

利用等离子堆焊在Q235钢板上制备镍基复合堆焊层,研究了不同含量的Y_(2)O_(3)对镍基碳化钨堆焊层组织及性能的影响。采用SEM、XRD分析了堆焊层的微观组织;使用维氏硬度计和端面高温摩擦磨损试验机对堆焊层进行了硬度和磨损性能测试。结... 利用等离子堆焊在Q235钢板上制备镍基复合堆焊层,研究了不同含量的Y_(2)O_(3)对镍基碳化钨堆焊层组织及性能的影响。采用SEM、XRD分析了堆焊层的微观组织;使用维氏硬度计和端面高温摩擦磨损试验机对堆焊层进行了硬度和磨损性能测试。结果表明:Y_(2)O_(3)的加入促使堆焊层中碳化物规则化,以WC为核心向周围生长。堆焊层检测出主要的物相为γ-Ni(Fe)、WC、W_(2)C、M_(23)C_(6)、M_(6)C、Cr_(7)C_(3)、FeNi_(3)相。添加1.2%Y_(2)O_(3)的堆焊层维氏硬度达到最大值970 HV0.5,比未加Y_(2)O_(3)的堆焊层硬度高283 HV0.5,在高温摩擦磨损条件下磨损量最小为2.8 mg,摩擦系数为0.32,此时磨损机制为轻微的磨粒磨损。 展开更多

关键词 等离子堆焊 氧化钇 镍基碳化钨堆焊层 微观组织 磨损

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激光熔覆修复45#钢模具的组织及性能研究 被引量：12

17

作者 张德强 张吉庆 郭忠娟 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第2期118-120,共3页

目的利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统,激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末修复45#钢模具磨破损区域。方法采用两种方法对磨破损区域进行修复,洛氏硬度机(HR-150DT)、显微硬度计(HVS-1000)和蔡司高级金相显微镜对熔覆熔覆层的表面硬度... 目的利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统,激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末修复45#钢模具磨破损区域。方法采用两种方法对磨破损区域进行修复,洛氏硬度机(HR-150DT)、显微硬度计(HVS-1000)和蔡司高级金相显微镜对熔覆熔覆层的表面硬度、金相组织和显微硬度分析对比。结果,在同一工艺参数(激光功率1200W、扫描速度2mm/s、送粉电压7V)下,磨破损区域选择环状进行修复较好,熔覆层宏观表面相对平整光滑,熔覆层的平均洛氏硬度约是基体平均硬度的2.5倍;熔覆层微观组织分析可知:熔覆层及界面处无裂纹、气孔等缺陷,熔覆层中上部分组织晶粒细小,沿熔覆层与基体交界处向外晶粒呈现柱状晶及等轴晶,组织性能良好,基体与熔覆层间冶金结合比较牢固,熔覆层显微硬度分布比较均匀并且与基体相比提高约3倍。结论利用激光熔覆技术修复模具磨破损区域具有应用价值。 展开更多

关键词 激光熔覆 镍基碳化钨 模具 微观组织

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钛合金表面火焰喷焊涂层中气孔的成因及增加重熔对气孔的影响 被引量：2

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作者 姬寿长 杜继红 +1 位作者 李争显 王宝云 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第24期95-98,共4页

在"一步法"火焰喷焊的基础上再增加一次重熔工艺,研究重熔对钛合金表面火焰喷焊制备的涂层中气孔的影响,并分析涂层中气孔的成因。工艺Ⅰ是在Ti6Al4V钛合金表面采用"一步法"火焰喷焊法制备镍基碳化钨涂层,工艺Ⅱ为... 在"一步法"火焰喷焊的基础上再增加一次重熔工艺,研究重熔对钛合金表面火焰喷焊制备的涂层中气孔的影响,并分析涂层中气孔的成因。工艺Ⅰ是在Ti6Al4V钛合金表面采用"一步法"火焰喷焊法制备镍基碳化钨涂层,工艺Ⅱ为在工艺Ⅰ制备的涂层上再增加一次重熔步骤。利用扫描电镜(SEM)对两种工艺所获取的涂层端面进行分析。扫描电镜照片显示增加一次重熔可有效地减少气孔。增加重熔后,使原来由于阴影效应和燃烧焰流大的吹力所产生的气孔和在粘稠的熔融金属上浮困难的气孔增加了气体排出机会,有效地减少了气孔;但增加重熔后,涂层中仍存在少量、小卵状的气孔,表明增加重熔可最大程度地减少气孔,但难以杜绝气孔的产生。 展开更多

关键词 重熔 钛合金 火焰喷焊 镍基碳化钨 气孔 成因

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冷热搭接对激光熔覆涂层组织及性能的影响 被引量：3

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作者 张吉庆 张德强 郭忠娟 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第11期212-214,共3页

通过热搭接和冷搭接两种方法,在45#钢表面激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末,原位自生硬质涂层,探究两种搭接方法对熔覆层组织和性能的影响。实验所采用的激光熔覆工艺参数为离焦量3mm,送粉电压7V,扫描度2mm/s,搭接率25.47%,激光功率1200W,... 通过热搭接和冷搭接两种方法,在45#钢表面激光熔覆自熔性镍基碳化钨粉末,原位自生硬质涂层,探究两种搭接方法对熔覆层组织和性能的影响。实验所采用的激光熔覆工艺参数为离焦量3mm,送粉电压7V,扫描度2mm/s,搭接率25.47%,激光功率1200W,冷搭接中每一道熔覆完成后停留20min再进行下一道加工,热搭接则一次性完成多道激光熔覆,每道间无加工停留时间;使用洛氏硬度机(HR-150DT)测量熔覆层表面硬度,通过金相显微镜对熔覆层金相组织进行观察分析,并利用显微硬度计(HVS-1000)分析熔覆层截面硬度。热搭接熔覆层洛氏硬度沿多道熔覆方向逐渐降低,而冷搭接熔覆层的平均洛氏硬度几乎保持不变,约为基体材料(HRC:22)的2.5倍;热搭接熔覆层与基体交界处存在气孔等缺陷,晶粒尺寸逐渐增大,而冷搭接熔覆层与基体冶金结合比较牢固,沿交界处垂直方向晶粒由枝状晶到等轴晶,组织性能良好;冷搭接熔覆区显微硬度分布较均匀,与基体相比提高约3倍。多道激光熔覆采用冷搭接方法,所得到的熔覆层组织和性能较好。 展开更多

关键词 激光熔覆 热搭接 冷搭接 镍基碳化钨 金相组织 工艺参数

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激光-感应复合熔覆WC-Ni涂层极限条件研究 被引量：2

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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。 展开更多

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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