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经二极管激光改性后C45和CT90钢上渗硼层的微观结构及选定性能
摘要： 该论文展示了C45中碳钢和CT90高碳钢经扩散渗硼及二极管激光改性处理后的宏观与微观组织、显微硬度及耐蚀性研究结果。研究发现，碳含量增加会降低渗硼层厚度并改变其形貌。扩散渗硼层由FeB和Fe2B铁硼化合物组成。经激光表面改性后，这些渗硼层形成了由熔凝区、热影响区（HAZ）和基体组成的三层结构。与扩散渗硼层相比，激光重熔渗硼层的显微硬度较低。热影响区的存在具有优势，因其确保了层与基体间温和的显微硬度梯度。具有激光渗硼层的试样比未改性层试样表现出更好的耐蚀性。
关键词： 激光重熔、渗硼层、耐蚀性、显微组织、显微硬度
更新于2025-09-16 10:30:52
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激光工程化净成形（LENS?）工艺参数对H13（AISI）钢激光沉积效率及性能的影响
摘要： 本文介绍了一种采用激光工程化净成形技术成功实现H13（AISI）热作模具钢激光熔覆的尝试。实验过程中调整了激光光斑直径、粉末输送速率和沉积速度等工艺参数，研究了不同工艺参数对熔覆效率、熔覆层几何形态及沉积材料性能的影响。最终制备了75个不同样本。在选定参数范围内，熔覆效率存在显著差异，最低仅为百分之几。所选参数还会影响熔覆层形状、热影响区尺寸、显微组织及钢材硬度（沉积后硬度范围为500-800HV）。通过合理选择参数可获得理想的沉积材料表面硬度，可能无需对最终产品进行热处理。
关键词： 包覆几何形状、直接能量沉积、沉积效率、激光熔覆、微观结构、H13工具钢、显微硬度、LENS?
更新于2025-09-16 10:30:52
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AIP会议录 [AIP出版 XLIII学术空间会议：纪念科学院士S.P.科罗廖夫及其他杰出俄罗斯科学家——太空探索先驱——俄罗斯莫斯科（2019年1月28日-2月1日）] XLIII学术空间会议：纪念科学院士S.P.科罗廖夫及其他杰出俄罗斯科学家——太空探索先驱——低能激光源激光冲击强化技术及前景
摘要： 文章第一部分探讨了激光冲击强化技术的实际应用前景，阐述了利用该技术解决若干局部冲击类工艺任务的先决条件。第二部分致力于分析参数优化方案，以实现低能量激光源的冲击加工应用。研究考察了激光冲击强化过程中各类吸收层与缓冲涂层对加工材料性能的影响，评估了所涉涂层的物理及工艺特性。通过材料显微硬度（因其与材料应力呈线性关系）对实验结果进行评价。本研究有助于筛选最佳环境组合，从而在激光冲击强化过程中获得最显著效果。
关键词： 激光冲击强化、表面改性、低能激光源、缓冲涂层、吸光涂层、显微硬度
更新于2025-09-12 10:27:22
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Ti-6Al-4V钛合金激光熔覆技术研究贡献
摘要： 通过采用60 wt.% WC + 40 wt.% NiCrBSi粉末混合物的激光表面熔覆技术，在退火态Ti-6Al-4V钛合金上成功制备了耐磨涂层。使用3千瓦连续波Yb:YAG碟片激光器进行同轴激光熔覆，尝试不同激光作用时间以获得最佳力学性能条件。本研究的创新点在于：采用最短激光作用时间实现更大熔覆层厚度，同时获得优异熔覆层性能。这将降低能耗并实现预期成本节约——这对工程解决方案的成功至关重要。为获得厚实、无孔隙且无裂纹的熔覆层，设定20克/分钟的高粉末输送速率。除显微硬度和耐磨性评估外，还对熔覆试样进行了全面微观结构分析。该涂层在粘着/滑动磨损条件下呈现多梯度硬度值并具有卓越耐磨性。结果表明：当激光作用时间为0.3秒时可获得优质熔覆层，此时熔覆层显微硬度提升超过四倍，耐磨性显著改善。
关键词： 同轴激光熔覆工艺、钛合金、激光粉末熔覆、激光作用时间、显微硬度、激光表面处理、耐磨性
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于Ti、Ni与WC、B4C的异质金属-陶瓷结构通过激光熔覆与冷气动力喷涂复合方法制备
摘要： 该论文开创性地对采用增材技术制造的金属-陶瓷涂层进行了复杂的实验研究，结合了冷气动力喷涂（CS）与后续分层激光加工工艺。涂层由WC和B4C陶瓷粉末（初始混合物浓度为10-70 wt.%）以及基于Ti+Al（比例94:6 wt.%）和Ni的金属粉末组成。研究结果提出了一种通过冷气动力喷涂法依次沉积粉末后进行激光处理来生产无孔隙裂纹异质材料的策略，涂层厚度达4毫米。
关键词： 激光作用、微观结构、形貌、涂层、显微硬度、冷喷涂
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光束焊接、钨极气体?；ず讣案呶虑ズ腹ひ斩訟ISI 316型不锈钢显微硬度和抗拉强度的影响研究
摘要： 用于高温（约550°C）应用的薄壁接头可通过激光束焊接（LBW）、钨极气体?；ず福℅TAW）和高温钎焊（HTB）方法制备。已制作相关接头并进行了氦泄漏试验（HLT）、显微硬度测试和拉伸测试。针对这些连接工艺开展了研究以确定适用于高温工况的方法。氦泄漏试验中未发现可见泄漏。微观结构显示由于热源差异导致凝固形态存在不同。研究发现钎焊工艺制备的接头具有更高的显微硬度值。此外观察到激光束焊接接头的力学性能优于钨极气体保护焊接头和高温钎焊接头。
关键词： 钨极惰性气体?；ず浮⑾晕⒂捕?、AISI 316不锈钢、拉伸性能、高温钎焊、微观组织、Nd:YAG激光器
更新于2025-09-12 10:27:22
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模具修复用多层激光熔覆的数值分析以确定残余应力和硬度
摘要： 激光熔覆技术相比传统临时性、精度不足的沉积工艺，在修复冷作行业关键结构件（如模具）方面具有显著优势。优质激光熔覆需实现与基材的高结合强度，同时降低稀释率并避免气孔、裂纹和分层等缺陷。该工艺可能因首层熔覆表面叠加第二层而产生复杂问题：包括局部收缩差异、非平面区域叠加添加材料层以及与基材距离增加等，从而导致首层熔覆及基材区域原有残余应力发生改变。熔覆层或熔覆-基材界面区域的拉应力会加速疲劳失效，因此预测与缓解拉应力仍是多层激光熔覆的重要课题。有限元建模是预测最佳工艺参数的有效方法，可评估残余应力分布与微观组织变化。本研究基于ABAQUS?平台，建立了CPM9V粉末在H13工具钢上进行多层激光熔覆的金属-热-力学耦合有限元模型。通过不同工艺条件下截面残余应力演化特征分析，确定了抑制拉应力的最优参数组合。需注意附加熔覆层可能影响硬度，且熔覆层/基材可能出现回火现象。数值模型估算的显微硬度值与维氏硬度计实测数据进行了对比，结果表明：多层熔覆区域的拉应力峰值幅度低于同高度单层熔覆区，且硬度表现更优。
关键词： 残余应力、多层沉积、增材制造、金属热机械模型、显微硬度
更新于2025-09-12 10:27:22
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采用多次激光增材重熔技术修复的Ti-6Al-4V部件显微硬度分布分析
摘要： 钛-6Al-4V固有的卓越性能使其成为航空航天领域的主力金属，也是钛工业中的金属巨头，约占钛合金使用量的60%。然而，这些性能可能受到激光增材制造（LAM）等高温工艺的影响。LAM是一种固态自由成形技术，也是一种依赖材料和工艺参数的技术，它通过使用激光束局部熔化粉末和基材，根据计算机辅助设计（CAD）文件生成实体部件。在本研究中，采用LAM修复纯度为99.6%的Ti-6Al-4V板材中的窄矩形裂纹，通过沉积同等级Ti-6Al-4V粉末，并在沉积层之间采用氩气作为保护气体，控制沉积和重熔功率、气体流速、激光光斑尺寸、粉末进给速度和扫描速度进行多次激光重熔处理。每次沉积两条（2）轨迹后进行多次激光重熔处理，以消除沟槽内任何不规则沉积层，使熔化的粉末与基材紧密融合，并持续进行直至多次沉积焊缝填满裂纹。因此，本研究探讨了多次激光重熔处理对激光增材修复部件显微硬度的影响。结果表明，激光重熔处理对焊缝产生了再热效应，在柱状先β晶粒内形成了细小的α+β马氏体结构，从而提高了焊缝热影响区和熔合区的显微硬度性能。
关键词： 显微硬度，重熔，Ti-6Al-4V，激光，增材
更新于2025-09-12 10:27:22
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激光金属沉积AA5087壁结构的显微组织与硬度演变
摘要： 与粉末基激光增材制造相比，基于丝材的激光金属沉积技术能够以极高的沉积速率制造结构件。但这一优势通常伴随着较高的能量输入，因而可能导致结构内部热量积聚。此外，随着结构高度增加，热传导条件也会发生变化，从而造成零件沿高度方向形成不均匀的微观组织。本研究探讨了激光金属沉积AA5087铝合金壁板结构的微观组织演变与硬度特性，为此分析了两种采用不同沉积速率优化参数处理的试样。
关键词： 铝合金，微观结构，激光增材制造，显微硬度，激光金属沉积
更新于2025-09-12 10:27:22
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直接激光熔覆TiC弥散钛铝化物（Ti45Al5Nb0.5Si）合金的微观结构演变与显微硬度
摘要： 在本研究中，考察了添加10 wt.%和20 wt.% TiC对直接激光熔覆Ti45Al5Nb0.5Si基钛铝化合物合金显微组织和显微硬度的影响。采用高功率（3 kW）光纤传输Nd:YAG激光器（光束直径2 mm），通过三轴操作系统以逐层方式在Ti-6Al-4V基板上熔覆制备出10 mm×10 mm×5 mm的试样。除少数工艺参数外，不同参数条件下添加TiC均能形成无缺陷显微组织。双相组织中除TiC相外还形成了复合碳化物（Ti2AlC、Ti3AlC2和Ti2AlC）。TiC的添加提高了显微硬度，且随TiC含量增加而增强。激光功率和扫描速度影响显微硬度，但送粉速率对其影响不显著。
关键词： 微观结构、X射线衍射、显微硬度、碳化钛、铝化钛
更新于2025-09-12 10:27:22