激光熔覆粉料和工藝參數(shù)對(duì)45鋼基體與熔覆層結(jié)合強(qiáng)度的影響研究
本文選題:激光熔覆 + 再制造。 參考:《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2017年09期
【摘要】:通過(guò)選擇合金粉料種類(lèi)、激光輸出功率、光斑掃描速度為影響因素,用正交試驗(yàn)方法在45鋼基體上進(jìn)行熔覆研究;使用剪切法測(cè)試熔覆層與基體的結(jié)合強(qiáng)度,分析評(píng)價(jià)各試驗(yàn)因素對(duì)結(jié)合強(qiáng)度的影響程度;測(cè)試了熔覆層的顯微硬度,并使用高解析場(chǎng)發(fā)射掃描式電子顯微鏡進(jìn)行熔覆層SEM成像和EDS成分分析。試驗(yàn)結(jié)果表明,激光熔覆層與基體的結(jié)合強(qiáng)度大于45鋼基體的抗剪應(yīng)力強(qiáng)度;鎳基的熔覆層的抗剪強(qiáng)度為母材的2~3倍,鐵基的抗剪應(yīng)力強(qiáng)度為母材的5倍以上;粉料種類(lèi)對(duì)結(jié)合強(qiáng)度的影響最大,光斑掃描速度次之,激光輸出功率影響最小;靠熔覆層外部的硬度比結(jié)合部和中部的硬度均高,存在熱影響區(qū),硬度高于母材;熔覆層與基體之間形成了良好的冶金結(jié)合,組織均勻,無(wú)微裂紋等缺陷。激光熔覆層的結(jié)合強(qiáng)度能滿足再制造的要求。
[Abstract]:By selecting the alloy powder type, laser output power and spot scanning speed as the influencing factors, the cladding on 45 steel substrate was studied by orthogonal test, and the bonding strength between the cladding layer and the substrate was measured by shear method. The microhardness of the cladding layer was tested and the SEM imaging and EDS composition analysis of the cladding layer were carried out by using high analytical field emission scanning electron microscope. The results show that the bonding strength of laser cladding layer to substrate is greater than that of 45 steel substrate, the shear strength of nickel based cladding layer is 2 ~ 3 times of that of base metal, and the shear stress strength of iron base is more than 5 times of that of base metal. The type of powder has the greatest influence on the bonding strength, the scanning speed of light spot is the second, and the laser output power is the least. The hardness outside the cladding layer is higher than that of the bonding part and the middle part, and the hardness is higher than that of the base metal because of the existence of heat affected zone. Good metallurgical bonding was formed between the cladding and the matrix, the microstructure was uniform, and there were no microcracks and other defects. The bonding strength of the laser cladding layer can meet the requirements of remanufacturing.
【作者單位】: 福建工程學(xué)院機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院;山東大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;中國(guó)臺(tái)灣成功大學(xué)機(jī)械工程學(xué)系;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃,2011CB013401) 國(guó)家自然科學(xué)基金(51575110,51305079) 福建省自然基金(2015J01628) 福建省教育廳產(chǎn)學(xué)研專(zhuān)項(xiàng)(JA14211) 福建省經(jīng)信委2015年省級(jí)企業(yè)技術(shù)改造專(zhuān)項(xiàng)資助項(xiàng)目
【分類(lèi)號(hào)】:TG174.4
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,本文編號(hào):1884545
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