發(fā)布時間：2025-03-15 08:10

　　 采用連續(xù)光纖激光器在小模數(shù)齒輪齒面制備1 mm厚的Ni60合金涂層,研究了激光工藝參數(shù)對熔覆層宏觀形貌的影響以及齒面單道激光熔覆在不同激光功率密度下的熔覆層顯微組織形貌以及元素成分。實驗結(jié)果表明:隨著激光功率密度的增加,熔覆層內(nèi)部的柱狀晶枝變多,晶間組織的含量越少,熔覆層與基材之間亮白色冶金結(jié)合帶越發(fā)明顯,熔覆層表面的均勻性和連續(xù)性都有較大提高并且截面形貌發(fā)生改變。當(dāng)激光功率密度為31.8 kW·s·cm^-2時可以看出熔覆層冶金結(jié)合帶區(qū)域與基材之間的孔隙基本消失,熔覆層與基材之間的結(jié)合更加牢固,過渡更加自然。通過調(diào)整激光工藝參數(shù)可以對小模數(shù)齒面鎳基合金涂層的成形進(jìn)行有效控制,提高齒面鎳基合金涂層的質(zhì)量。

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【部分圖文】：

圖1 三軸聯(lián)動數(shù)控激光加工操作系統(tǒng)

本實驗所選用的加工設(shè)備為三軸聯(lián)動數(shù)控激光加工操作系統(tǒng),激光器光源為IPG準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器,型號為YLS-250,最大輸出功率P=250W,波長為1064nm。如圖1所示。1.2實驗方法

圖2 激光熔覆層的幾何形狀

熔覆層與基材的結(jié)合程度一般可以用稀釋率來衡量,稀釋率是指在熔覆過程中基材熔化后與熔覆層粉末冶金結(jié)合后導(dǎo)致熔覆層組織變化的程度,稀釋率作為激光熔覆過程中重要的工藝控制因素將直接影響熔覆層組織的性能,通�？梢愿鶕�(jù)熔覆層的幾何尺寸來計算間接測量出稀釋率η的大小[7],如圖2所示稀釋率為

圖3 鎳基合金涂層稀釋率變化曲線圖

表4不同功率密度下的鎳基合金熔覆涂層的稀釋率Tab.4Dilutionratesofnickel-basedalloycladdingcoatingsatdifferentpowerdensities編號激光功率密度/(kW·s·cm-2)熔覆涂層稀釋....

圖4 不同激光功率密度下齒面單道激光熔覆涂層的稀釋率

由圖4可以看出,當(dāng)激光功率密度達(dá)到39.7kW·s·cm-2時,此時基材有明顯的過度燒蝕情況,在末端和齒頂部存在大量的黑色殘渣等氧化物附著在表面,基材齒頂部分發(fā)生了明顯的形變,這主要是由于激光的功率密度過大使得基材發(fā)生了部分塌陷所致。涂層的稀釋率達(dá)到了40%,這說明了齒面鎳基合....

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