徐滨士
,
方金祥
,
董世运
,
刘晓亭
,
闫世兴
,
宋超群
,
夏丹
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00489
对FV520B不锈钢零件的激光熔覆热影响区进行了组织特征分析, 结合过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)实验、模拟热影响区拉伸及冲击实验, 研究了热影响区组织及力学性能的演变规律和机理. 结果表明, 热影响区可以按照组织演化特点分为4个特征区域: 半熔区(A区), 析出相溶解区(B区), 完全奥氏体化区(C区)和部分奥氏体化区(D区). 各区域均为马氏体组织, 靠近界面区域的组织较为粗大, 第二相发生溶解, 硬度更高, 固态相变点更低; 距界面稍远区域回火马氏体增多, 第二相未溶解, 但有长大的趋势, 硬度较低, 固态相变点较高, 接近原始材料. 决定激光熔覆热影响区组织及力学性能的最主要因素是热循环的最高温度, 最高温度越高, 强度损失越大, 固态相变点越低, 相应硬度越高, 延伸率及冲击功降低.
关键词:
激光熔覆
,
热影响区
,
马氏体不锈钢
,
组织转变
徐滨士
,
方金祥
,
董世运
,
刘晓亭
,
闫世兴
,
宋超群
,
夏丹
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2015.00489
对FV520B不锈钢零件的激光熔覆热影响区进行了组织特征分析,结合过冷奥氏体连续冷却转变(CCT)实验、模拟热影响区拉伸及冲击实验,研究了热影响区组织及力学性能的演变规律和机理.结果表明,热影响区可以按照组织演化特点分为4个特征区域:半熔区(A区),析出相溶解区(B区),完全奥氏体化区(C区)和部分奥氏体化区(D区).各区域均为马氏体组织,靠近界面区域的组织较为粗大,第二相发生溶解,硬度更高,固态相变点更低;距界面稍远区域回火马氏体增多,第二相未溶解,但有长大的趋势,硬度较低,固态相变点较高,接近原始材料决定激光熔覆热影响区组织及力学性能的最主要因素是热循环的最高温度,最高温度越高,强度损失越大,固态相变点越低,相应硬度越高,延伸率及冲击功降低.
关键词:
激光熔覆
,
热影响区
,
马氏体不锈钢
,
组织转变
闫世兴
,
董世运
,
徐滨士
,
王玉江
,
任维彬
,
方金祥
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.01.006
采用CO2激光器在HT250基体上分别以不同预热温度制备NiCuFeBSi合金熔覆层,研究基体预热温度对白口组织控制、结合界面元素分布及抗拉强度的影响.结果表明:提高预热温度,有利于降低半熔化区白口化趋势,白口组织呈断续分布,但也导致熔覆层稀释率增大,更多基体Si,P杂质元素稀释进入熔池形成杂质相.拉伸实验表明:熔覆层抗拉强度远大于HT250,熔覆层断裂机制为解理与准解理混合型断裂.观察发现NiCuFeBSi合金激光熔覆层凝固后晶粒内部存在大量位错线并交叉缠结形成亚结构,进一步细化了晶粒,有利于提高熔覆层的强度与性能.最终获得NiCuFeBSi合金熔覆层在HT250基体上的最佳温度为室温30℃.
关键词:
激光熔覆
,
灰铸铁
,
预热温度
,
白口组织
,
抗拉强度
徐滨士
,
张晓东
,
董世运
,
董汉山
,
王志坚
,
闫世兴
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.02.010
为了研究激光熔覆层性能对活化屏等离子体氮化处理层耐磨性能的影响,采用两种铁基合金粉末(Fe90和Fe314)在45钢基体表面进行激光熔覆,然后进行等离子体氮化复合处理,测试涂层干摩擦条件下的磨损性能.研究结果表明:复合处理后,Fe90激光熔覆层的硬度由750HV提高到1350HV,Fe314激光熔覆层的硬度由540HV提高到927HV;在相同载荷(30N)下,Fe90复合处理层的耐磨性提高到1.2倍,而Fe314复合处理的耐磨性降低为原来的42%;复合处理耐磨性能提高的关键在于激光熔覆层与氮化层的合理搭配,熔覆层能够提供足够的支撑.
关键词:
激光熔覆
,
活化屏等离子体处理
,
耐磨性
董世运
,
闫世兴
,
徐滨士
,
王志坚
,
张晓东
,
刘卫红
功能材料
针对以18Cr2Ni4WA渗碳钢为材质的车辆典型零件磨损面激光再制造问题,采用Fe90合金粉末进行了失效零件的激光熔覆再制造工艺研究;以熔覆层为分析对象,通过SN比和方差分析获得影响熔覆层稀释率的显著因素为激光功率和送粉量,并给出了工艺参数与稀释率关系的定量袁征关系范围,综合组织、相组成分析了熔覆层具有较高硬度的原因.结果显示,采用Fe90合金粉末激光熔覆再制造失效零件在恢复表面尺寸的同时,又可大幅提高表面的硬度,具有良好的工艺适用性.
关键词:
激光熔覆
,
再制造
,
Fe90合金
,
硬度
任维彬
,
董世运
,
徐滨士
,
王玉江
,
闫世兴
,
方金祥
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2015.01.002
针对压缩机叶片激光再制造成形的工程实际需求,从激光再制造成形表面平整度假设出发,获得了熔覆层搭接率数学模型并实验验证,通过分析单道熔覆层形状和优选稀释率,确定了FV520(B)钢基体上熔覆FeCrNiCu系合金粉末的最优化匹配工艺参数;通过量化分析激光再制造成形过程,规划了最佳成形路径和工艺过程,实现了体积损伤叶片模拟件激光再制造成形.渗透探伤和金相显微测量结果表明:再制造成形部位表层无气孔、裂纹等缺陷产生,成形部位形状尺寸误差小于2mm,角度误差小于3°.
关键词:
激光再制造
,
工艺优化
,
成形修复
,
FV520(B)钢
,
叶片模拟件
刘彬
,
董世运
,
徐滨士
,
何鹏
,
闫世兴
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2012.05.008
基于瑞利波声弹效应理论,在瑞利波无损表征45钢表层应力的基础上分析了45钢表层初始应力状态对应力评价结果的影响.采用声程固定不变中心频率为5MHz的双瑞利波探头对45钢表层应力进行评价,在归一化互相关函数基础上计算了应力引起的瑞利波信号间时间差.结果表明:初始应力不会影响瑞利波在45钢表层中传播速度随拉伸应力的变化规律,即随拉伸应力的增加,瑞利波在45钢表层中的传播速度基本呈线性规律增加,当应力达到一定值时,再随应力的增加,瑞利波传播速度不再呈线性规律变化；但初始应力和去应力退火状态45钢的名义瑞利波声弹性系数不同,分别为0.838和1.041,最大时间差对应的应力值也不同,去应力退火前后应力评价结果的误差约为22％.
关键词:
45钢
,
声弹效应
,
瑞利波
,
拉伸应力
闫世兴
,
董世运
,
徐滨士
,
王玉江
,
任维彬
,
方金祥
稀有金属材料与工程
在HT250铸铁基体上采用Nd∶YAG激光器制备了NiCuFeBSi合金熔覆层,研究了熔覆层、半熔化区、热影响区部位的碳元素扩散分布形式.结果表明,在熔覆层内部碳元素以细片石墨、固溶于NiCu固溶体内的C原子以及以CO气体形式存在;而在半熔化区碳元素则以与Fe形成的介稳定相Fe3C和微晶石墨球形式存在;在基体热影响区,碳原子从石墨内向周围扩散,在极大冷速作用下,碳原子大量过饱和固溶于针状马氏体组织内,且随着距结合界面距离的增加,马氏体含量逐渐降低,基体石墨熔解程度减弱,呈完整细片状.
关键词:
激光熔覆
,
碳扩散
,
灰铸铁
,
石墨
马绍华
,
任安峰
,
李贵才
,
黄建文
,
董方
兵器材料科学与工程
doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2001.01.012
根据炮钢材料的拉伸－压缩特性，通过模拟实验，建立了以鲍兴格效应系数为函数计算自紧身管壁内任意一点残余应力的理论模型。与以往不同的是利用炮钢材料的拉伸－压缩试样，通过拉伸－压缩实验用最小二乘法拟合出鲍兴格效应系数与壁内最大拉伸变形量的关系。在计算自紧身管残余应力时，鲍兴格效应系数不再被视为常量而被视为变量，因此，这就克服了以往鲍兴格效应系数取平均值所带来的误差。本文采用修正的Mises屈服准则以及形变理论，按广义平面应变问题，建立了强化材料的应力应变模型，导出了具有应变硬化，鲍兴格效应系数被视为变量的强化材料液压自紧圆筒的残余应力公式。实验也表明：用鲍兴格系数为变量的理论模型进行炮钢材料自紧身管的残余应力计算更合理，更能反映自紧火炮身管的实际状态。
关键词:
鲍兴格效应
,
自紧身管
,
残余应力
