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题名激光合金化制备Ti-Cu合金层及其性能研究
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作者
武骞
谢燕翔
王珂
叶芳霞
杨朝锋
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机构
陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院
西安文理学院机械与材料工程学院
陕西省油气钻采与污染控制工程技术研究中心
陕西省陆相页岩气成藏与开发重点实验室
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出处
《激光与红外》
北大核心
2025年第5期713-719,共7页
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文摘
由于普通钛合金在高温、高压和高速气流下服役时,局部区域容易温度升高而燃烧并迅速扩散蔓延,引发“钛火”故障,极大地制约了其在航空发动机领域的应用。本文采用激光合金化技术在Ti6Al4V钛合金表面制备Ti-Cu阻燃合金层,防止“钛火”事故的发生。通过光学显微镜和扫描电镜对合金化层组织进行分析,并用维氏显微硬度计对合金化层硬度进行分析,最后借助高温摩擦磨损试验机研究其阻燃性能。通过激光合金化技术在钛合金表面可形成连续致密的合金化层,合金层厚度约为220μm;形成的Ti-Cu合金化层的硬度呈梯度变化,其的最高硬度值可达616HV,是Ti6Al4V钛合金基体硬度的1.61倍;600℃高温条件下,Ti6Al4V钛合金基体的平均摩擦系数为0.47,Ti-Cu合金层平均摩擦系数为0.46,两者大小基本相同;600℃高温条件下,Ti6Al4V钛合金基体和Ti-Cu合金层两种材料的主要磨损机制均是以粘着磨损和磨粒磨损为主要形式;Ti6Al4V钛合金基体磨痕宽度是Ti-Cu激光合金层的2.14倍,Ti6Al4V钛合金基体的磨损体积和比磨损率为Ti-Cu激光合金层的5.5倍。
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关键词
激光合金化
TI6AL4V
Ti-Cu阻燃合金层
微观组织
高温摩擦磨损性能
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Keywords
laser alloying
Ti6Al4V
Ti-Cu burn-resistant alloyed layer
micro-structure
high temperature friction and wear properties
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分类号
TG178
[金属学及工艺—金属表面处理]
TN249
[电子电信—物理电子学]
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