激光熔覆Ni基粉末和Co基粉末对比试验研究
摘要
本试验研究，在GCr15钢表面上，采用预置涂层法在基材表面预置金属Ni基粉末和Co基粉末，通过不同的激光工艺参数对涂层表面进行多道搭接激光熔覆试验研究，进行了参数优化，获得了最佳的激光熔覆工艺参数。在此基础上借助光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、透射电镜、显微硬度计和摩擦磨损实验机等对激光熔覆层的合金元素分布、组织结构、显微硬度和磨损特性等进行了系统的研究。
研究结果表明：激光熔覆镍基和钴基粉末可以获得宏观质量好、无裂纹、气孔等缺陷且与基体呈冶金结合的熔覆层；激光熔覆层的硬度比基材的硬度有提高，抗磨损性能提高了2倍，激光熔覆层的组织紧密，覆层质量较高。
In this paper, in order to improve the property of GCr15 steel, laser cladding of Ni powder and Co powder were investigated. The laser cladding parameters in the conditions of multi-pass laser joined cladding were studied, the microstructure, hardness, of laser cladding specimens were studied by using SEM、 TEM、 EDS、 XRD、 micro-hardness tester and wear tester.
The results showed that by parameters optimizing of laser cladding, the cladding layer without of pores and cracks can be obtained, and an excellent bonding between the cladding layer and the substrate was gotten with a strong metallurgical interface. The performance of anti-weariness is improved by 2 times. The microstructure of laser cladding layer was in good quality.
研究结果表明：激光熔覆镍基和钴基粉末可以获得宏观质量好、无裂纹、气孔等缺陷且与基体呈冶金结合的熔覆层；激光熔覆层的硬度比基材的硬度有提高，抗磨损性能提高了2倍，激光熔覆层的组织紧密，覆层质量较高。
In this paper, in order to improve the property of GCr15 steel, laser cladding of Ni powder and Co powder were investigated. The laser cladding parameters in the conditions of multi-pass laser joined cladding were studied, the microstructure, hardness, of laser cladding specimens were studied by using SEM、 TEM、 EDS、 XRD、 micro-hardness tester and wear tester.
The results showed that by parameters optimizing of laser cladding, the cladding layer without of pores and cracks can be obtained, and an excellent bonding between the cladding layer and the substrate was gotten with a strong metallurgical interface. The performance of anti-weariness is improved by 2 times. The microstructure of laser cladding layer was in good quality.
引文
1 高阳，梁勇等．激光熔覆镍基合金涂层组织结构研究．表面技术．1996，25(1)：57～60
2 徐春，罗源英．45#钢NiCrBSi激光涂复．中国激光．1997，24(1)：18～21
3 李强，雷廷权等．激光表面熔履SiCp／Ni-Cr-B-Si-C涂层的组织演化及相确定．中国激光．1999，26(1)：31～33．
4 石世宏，王新林等．激光熔覆化工阀门密封面的实验研究明．激光技术．1998，22(6)：23～25．
5 李儒苟等．激光合金化工艺的研究．表面技术．1996，25(6)：13～16
6 陈传忠等．45#钢表面激光熔覆WC／Co金属陶瓷．陶瓷学报．1998，19(3)：27～30
7 阎毓禾等，高功率激光加工及其应用．天津：科学技术出版社，1997：128～131
8 王安安，袁波等．激光熔敷NiCrBSi合金组织与物相研究．中国激光．1997，24(2)：169～173
9 王家金等．激光加工技术．北京：中国计量出版社，1992：35～41
10 查莹，周昌炽等．改善激光熔覆镍基合金和陶瓷硬质相复合涂层性能 的研究．中国激光．1999，26(10)：947～950
11 王忠柯，郑启光等．激光表面熔覆层凝固组织特征形成过程．中国激光．2000，24(1)：64～66
12 陶锡麒，曹庆等．工艺参数对钴基合金激光熔覆层显微组织及开裂性的影响．激光技术．1999，19(5)：206～208
13 张松，颜水根，朱荆璞等．激光熔敷Co基合金的组织及涂盐热腐蚀性．材料科学进展．1993，7(4)：304～30
14 徐春，罗源英等．45#钢NiCrBSi激光涂覆．中国激光．1997，24(1)：78～82
15 李强，雷廷权等．激光熔覆Ni基合金涂层显微组织的透射电镜研究．中国激光．1999，26(4)：372～377
16 张维平，刘硕等．激光熔覆Ni基金属陶瓷复合涂层的裂纹研究．复合材料学报．2005，22(3)：98～101
17 刘荣祥，雷廷权等．激光熔覆Ni基涂层的稀释区与熔覆界面形态及组织．黑龙江科技学院学报．2005，15(2)：67～71
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19 傅戈雁，刘义伦等．激光熔覆层开裂行为的影响因素及控制方法．光学技术．2000，26(1)，84～87
20 斯松华，袁小敏等．激光熔覆钴基合金涂层的组织结构．激光杂志．2002，23(4)：58～59
21 胡乾午，刘顺洪等．镍基合金激光熔覆层的热烈纹及预防措施研究．理化检验．1999，35(5)，208～209
22 陈传忠，边洁等．熔覆工艺对Ni60A激光熔覆层微观组织的影响．应用激光．2001，21(6)，381～384
23 马岳，段祝平等．预置粉末工艺对熔覆层组织和性能的影响．表面技术．2000，29(5)，12～14
24 孙建强，潘邻等．机车气门密封面激光熔覆钴基合金的应用研究．材料保护．2003，36(4)，60～61
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