机械冲击对高硬激光熔覆层力学性能与微观组织的影响

郑丽娟 付宇明 王好平 齐 童

燕山大学机械工程学院,秦皇岛,066004



机械冲击对高硬激光熔覆层力学性能与微观组织的影响

郑丽娟 付宇明 王好平 齐 童

燕山大学机械工程学院,秦皇岛,066004

为减少高硬合金激光熔覆层缺陷，提出了一种将机械冲击作用于激光熔覆过程的工艺方法，在45钢轴表面制备了Ni基、Fe基和Co基三种高硬合金熔覆层，对比分析了机械冲击对熔覆层力学性能和微观组织的影响。研究结果表明：加载机械冲击可改善熔覆层表面熔覆质量，抑制裂纹的萌生；机械冲击对不同材料的熔覆层力学性能影响不同，Ni65WC试样的可承受最大载荷提高了26.2%，但断裂总伸长量却减小了约37%，Fe90试样的可承受最大载荷提高了21.3%，而且断裂总伸长量亦增大约21%，Sti6+3%WC试样的可承受最大载荷提高了9.04%，其断裂总伸长量无明显变化；机械冲击使微观组织明显细化，显微硬度提高。

熔覆层；冲击；力学性能；微观组织

0 引言

激光熔覆是一种重要的再制造手段，采用激光束作为移动热源。当在普通碳钢基材上熔覆制备高硬合金时，由于熔覆合金与基体的物性差异，熔覆层常存在裂纹、气孔等缺陷[1-2]。为避免熔覆层缺陷，目前主要采用改善熔覆工艺、设计熔覆合金及外加超声波或电磁场辅助作用等技术方案，这些技术手段均在熔覆层质量控制中起到一定的作用，却又不同程度地受到零件材料、结构、成本等因素的限制[3-7]。本文将一种简单、高效的机械冲击法应用于激光熔覆过程。……