重熔及退火對(duì)316L不銹鋼激光熔覆層殘余應(yīng)力的影響
發(fā)布時(shí)間：2021-01-29 17:08
選用316L不銹鋼粉末在Q235鋼板上進(jìn)行激光熔覆,并對(duì)熔覆試樣進(jìn)行了激光重熔和退火處理。利用盲孔法對(duì)熔覆層及基體的殘余應(yīng)力進(jìn)行測(cè)試,采用光學(xué)顯微鏡、維氏硬度計(jì)對(duì)熔覆層進(jìn)行微觀組織觀察和硬度測(cè)試。結(jié)果表明,激光重熔后熔覆層組織結(jié)構(gòu)未發(fā)生顯著改變;熔覆層經(jīng)600℃退火2 h后晶粒有輕微長(zhǎng)大,經(jīng)800℃退火2 h后發(fā)生再結(jié)晶,枝狀晶數(shù)量減少。經(jīng)過激光重熔和退火工藝后,顯微硬度仍維持較高值。激光重熔最多能使殘余應(yīng)力降低55.9%,而合理的退火處理工藝能使殘余應(yīng)力降低70%以上,800℃退火2 h時(shí)殘余應(yīng)力的改善效果最顯著,殘余應(yīng)力降低了83.8%。
【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(08)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
熔覆試樣殘余應(yīng)力測(cè)量位置示意圖
圖1 熔覆試樣殘余應(yīng)力測(cè)量位置示意圖圖2為激光熔覆和經(jīng)過不同功率重熔后試樣的宏觀形貌圖，由于重熔時(shí)表面之前不平整的凸起凹陷處和未熔顆粒會(huì)再次熔化，經(jīng)重熔的熔覆層表面相對(duì)之前變得更加平整、光澤，熔覆層的宏觀形貌有所改善，隨著重熔功率的增大熔覆層表面平整度略有改善。從圖3中的微觀組織可以看出，重熔后試樣的組織分布均勻，與未重熔試樣熔覆層組織相比，不同激光功率重熔后微觀組織未發(fā)生顯著改變。但是，通過激光重熔對(duì)熔覆層進(jìn)行重新加熱熔化，原子再次得到更高的能量而擴(kuò)散，使殘余應(yīng)力狀態(tài)重新分布，重熔前的拉伸應(yīng)力就會(huì)得到一定釋放。
圖4為測(cè)得的不同激光功率和掃描速率下重熔處理試樣與未重熔處理試樣的熔覆層平均殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)。由圖4(a)可以看出，未重熔處理的熔覆試樣沿掃描方向的縱向殘余應(yīng)力為206.4 MPa，橫向殘余應(yīng)力為122.9 MPa。經(jīng)過激光重熔之后，熔覆層的殘余應(yīng)力明顯減小，激光重熔功率為1200 W時(shí)，殘余應(yīng)力下降幅度最大，縱向殘余應(yīng)力下降了43.1%，橫向殘余應(yīng)力下降了44.1%。圖4(b)中掃描速率為4 mm/s時(shí)，縱向殘余應(yīng)力和橫向殘余應(yīng)力分別下降了36.3%和22.5%;相比之下，掃描速率為12 mm/s時(shí)，縱向殘余應(yīng)力和橫向殘余應(yīng)力下降幅度為16.5%和11.5%�？芍す庵厝蹠r(shí)的掃描速率越慢，熔覆層的殘余應(yīng)力下降幅度越大。圖4 激光重熔后熔覆層平均殘余應(yīng)力變化
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]316L不銹鋼在海洋深水環(huán)境中的局部腐蝕規(guī)律[J]. 劉殿宇,王毛毛,張亮,李大朋,常煒,王修云,王潤(rùn),張雷. 裝備環(huán)境工程. 2019(01)
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[7]預(yù)熱及焊后熱處理對(duì)T91鋼焊接殘余應(yīng)力的影響[J]. 李松明,楊曉翔. 石油化工設(shè)備. 2016(06)
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[10]激光熔覆熱影響區(qū)及殘余應(yīng)力分布特性研究[J]. 華亮,田威,廖文和,曾超. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2014(09)
本文編號(hào)：3007256
【文章來源】：金屬熱處理. 2020,45(08)北大核心
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熔覆試樣殘余應(yīng)力測(cè)量位置示意圖
圖1 熔覆試樣殘余應(yīng)力測(cè)量位置示意圖圖2為激光熔覆和經(jīng)過不同功率重熔后試樣的宏觀形貌圖，由于重熔時(shí)表面之前不平整的凸起凹陷處和未熔顆粒會(huì)再次熔化，經(jīng)重熔的熔覆層表面相對(duì)之前變得更加平整、光澤，熔覆層的宏觀形貌有所改善，隨著重熔功率的增大熔覆層表面平整度略有改善。從圖3中的微觀組織可以看出，重熔后試樣的組織分布均勻，與未重熔試樣熔覆層組織相比，不同激光功率重熔后微觀組織未發(fā)生顯著改變。但是，通過激光重熔對(duì)熔覆層進(jìn)行重新加熱熔化，原子再次得到更高的能量而擴(kuò)散，使殘余應(yīng)力狀態(tài)重新分布，重熔前的拉伸應(yīng)力就會(huì)得到一定釋放。
圖4為測(cè)得的不同激光功率和掃描速率下重熔處理試樣與未重熔處理試樣的熔覆層平均殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)。由圖4(a)可以看出，未重熔處理的熔覆試樣沿掃描方向的縱向殘余應(yīng)力為206.4 MPa，橫向殘余應(yīng)力為122.9 MPa。經(jīng)過激光重熔之后，熔覆層的殘余應(yīng)力明顯減小，激光重熔功率為1200 W時(shí)，殘余應(yīng)力下降幅度最大，縱向殘余應(yīng)力下降了43.1%，橫向殘余應(yīng)力下降了44.1%。圖4(b)中掃描速率為4 mm/s時(shí)，縱向殘余應(yīng)力和橫向殘余應(yīng)力分別下降了36.3%和22.5%;相比之下，掃描速率為12 mm/s時(shí)，縱向殘余應(yīng)力和橫向殘余應(yīng)力下降幅度為16.5%和11.5%�？芍す庵厝蹠r(shí)的掃描速率越慢，熔覆層的殘余應(yīng)力下降幅度越大。圖4 激光重熔后熔覆層平均殘余應(yīng)力變化
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本文編號(hào)：3007256
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