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扫描速率对45钢表面激光熔覆性能的影响

2015-06-06 09:19
雷本祖
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  45钢作为机械行业常见的钢材之一已有广泛应用。但随着科技的发展,人们对材料应用的要求越来越高。普通45钢已不能适应高强度、高硬度、耐磨耐腐蚀等不同性能的要求。因此,产生了利用表面改性技术来提高材料表面性能的方法。激光熔覆具有热源集中且效率高等优点,被实际生产广泛采纳。本文利用激光熔覆方法在45钢表面制备了Ni基复合涂层,研究了扫描速率对其表面结构和性能的影响。

  选取若干块尺寸为200mm×100mm×6mm平整的45钢作为基材,将45钢待熔覆表面用砂纸打磨平整以除去表面的油和铁锈,最后在表面涂上酒精。在GS-TFL6000A横流CO2激光发生器上选取Ni35A粉末为激光熔覆涂层粉末,其主要特点是粉末中含有B和Si,具有自我脱氧和造渣性能。粉末熔融温度1020~1100℃。采用同步送粉工艺进行激光熔覆,并以氮气作为送粉辅助气体。确定在相同工艺条件下改变扫描速率以制备不同试样,扫描速率分别取500、600和700mm/min。

  扫描速率过高外观毛刺增加,搭接效果明显变差。熔覆复合涂层主要由FeNi3和Ni3B相组成;改性层主要由表面熔覆层、结合区和基体组成,熔覆层和基体达到冶金结合。显微硬度都较基体有所提高,均值都超过基体,最大硬度比基体提高了33%,扫描速率500mm/min时效果最佳。

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