研究目的
研究主要工艺参数对激光多层熔覆过程中耐热单晶镍基合金ZhS32-VI(CSMX-4类似物)沉积熔道几何形状与微观组织形成的影响。
研究成果
该研究成功探究了激光熔覆工艺参数对熔覆层几何形状及微观组织形成的影响。通过建立回归方程描述熔覆道形貌及定向结晶区与等轴晶区比例,研究成果可实现采用激光熔覆技术修复燃气轮机叶片,并通过优化工艺参数获得理想微观组织并减少缺陷。
研究不足
该研究聚焦于工艺参数对熔敷金属显微组织的影响,包括晶体的柱状晶向等轴晶转变(CET),但未深入探讨熔覆层的力学性能或服役条件下的长期性能。
1:实验设计与方法选择:
采用可旋转中心复合设计进行多因素实验,变量包括辐射功率、激光束移动速度和粉末送进速率。
2:样品选择与数据来源:
单晶耐热镍合金ZhS32-VI金属粉末,粒度40-100微米,由Composite JSC公司采用等离子旋转电极法制备。
3:实验设备与材料清单:
激光熔覆工艺设备包括工业机器人LRM-200iD_7L(Fanuc)、激光辐射源LK-700(IRE-Polus)、激光聚焦头FLW D30(IPG Photonics)及同轴喷嘴COAX-40-S(Fraunhofer ILT)、粉末送进器Oerlikon Metco Powder Feeder Twin 150。
4:实验流程与操作步骤:
采用不同参数进行样品熔覆,利用光学显微镜DMI 5000(Leica)进行显微组织分析。
5:数据分析方法:
建立回归方程描述熔覆道形貌及定向结晶区与等轴结晶区的比例关系。
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获取完整内容-
laser focusing head
FLW D30
IPG Photonics
Focuses the laser beam onto the workpiece.
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coaxial nozzle
COAX-40-S
Fraunhofer ILT
Delivers powder to the laser cladding process.
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optical microscope
DMI 5000
Leica
Used for microstructure analysis.
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industrial robot
LRM-200iD_7L
Fanuc
Used for laser cladding process automation.
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laser radiation source
LK-700
IRE-Polus
Provides the laser beam for cladding.
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powder feeder
Twin 150
Oerlikon Metco
Feeds powder to the cladding process.
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