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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 钢轨激光熔覆Ti + TiB2的显微组织效应

    摘要： 铁路运输是具有巨大经济价值的最高效、最可持续的交通方式之一。铁路车轮轮缘通过摩擦力和转速在轨道上转向以实现运动。高速运行时会产生高温并造成严重磨损，而润滑可降低这些影响。本研究采用激光熔覆技术对钢轨表面进行添加剂制造处理，在钢轨表面熔覆不同配比的钛和碳化钛陶瓷粉末。对熔覆表面进行了多种冶金特性分析，在50:50的陶瓷混合比例下观察到最佳硬度和微观结构表现，同时揭示了不同混合比例下的相变情况。

    关键词： 微观结构、轮缘、磨损、激光熔覆、钢轨

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光熔覆过程中三角形堆叠的近净成形控制

    摘要： 通过精确控制激光熔覆过程中的三角形堆叠，可实现具有不规则几何横截面的复杂零件制造。本文研究了重叠率和扫描策略的优化，以获得近净成形零件。首先阐述了多道搭接表面形成机理与表面平整度评价方法，随后探究并优化了重叠率与扫描策略对表面平整度的影响，最后从精度和金相组织方面评估了优化参数下三角形堆叠的形成情况。结果表明：当重叠率约为20%时可获得最小平整度；将扫描顺序从左至右调整为从中向两侧进行，有助于减轻材料沉积过程中累积热量带来的负面影响，从而提升熔覆工艺的性能效率。

    关键词： 重叠、成形控制、三角堆叠、激光熔覆、表面平整度

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光直接金属沉积中归一化稀释极限的无量纲工艺图

    摘要： 激光直接金属沉积（DMD）工艺的质量和完整性主要取决于基材稀释度及沉积层残余应力的特性。为确保沉积层与基材间形成可靠的冶金结合，需保证基材有足够的熔化量。熔化不足或过度稀释可能引发不良后果。此外，稀释度还控制着基材中最大拉应力残余区熔合前沿的位置。沉积层中的拉应力残余会损害使用寿命，尤其对采用DMD修复的部件影响显著。通过预测和控制稀释度及残余应力特性（作为工艺参数的函数），可克服这些挑战。 为建立金属直接沉积模型，采用三维耦合金属热力学有限元模型，预测热力相互作用、冶金转变及基材稀释导致的温度场与残余应力分布。基于白金汉π定理，已识别出影响激光DMD稀释度的无量纲工艺参数。通过回归分析建立金属热力学模型经验公式，关联无量纲参数与稀释度的关系。这些关联式用于构建工艺图形式的等值线图，可预测未熔合区域及过度稀释（基材过度熔化）工况。需注意，稀释度临界值对应沉积层（包覆层）整体处于压应力残余的状态，超过该值将导致过量的基材熔化（不可?。?。经测算，归一化稀释度的临界值分别为1（完全沉积-基材熔合）和~1.3（沉积层整体呈现压应力残余）。这些工艺图通过建立理论框架阐明工艺参数的影响机制，为选择确保沉积质量和完整性的合适工艺参数提供决策依据。

    关键词： 激光熔覆、残余应力、金属热力有限元模型、工艺图谱、稀释率、无量纲参数

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 利用激光熔覆提高转子叶片抗冲蚀性能的技术可行性研究

    摘要： 该出版物描述了激光沉积工艺参数对沉积层冶金性能、试样机械特性及变形影响的研究结果。实验采用PC E36钢和15Cr11MoW钢制成的板材作为试样。根据实验研究结果，制作了叶片输入边缘的周边区域。此外，还开展了关于沉积工艺参数和轨迹如何影响机械与使用性能的实验研究，以及激光堆焊Stellite 6合金时在15Cr11MoW耐热高合金钢中形成的变形影响研究。

    关键词： 转子叶片，15Cr11MoW，司太立6号合金，镱光纤激光器，熔覆叶片，РС Е36，因科镍625，激光熔覆

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 在42CrMo钢表面激光熔覆原位合成纳米亚微米TiC增强超细晶铁基复合层

    摘要： 通过激光熔覆技术在42CrMo钢表面梯度熔覆不同粒径的钛铁粉、石墨粉和铁粉，制备出原位纳米亚微米TiC增强超细晶粒铁基熔覆层。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和电化学工作站分析了熔覆层的微观组织与耐蚀性能。结果表明：原位生成的TiC平均粒径为0.25μm，尺寸分布在0.04-1.10μm之间，其中11.0%为纳米级颗粒；熔覆层组织为板条马氏体，基体平均晶粒尺寸为4.08μm，达到超细晶粒尺度；熔覆层平均硬度约720HV0.2，较42CrMo钢基体提高425HV0.2；其腐蚀电流密度较42CrMo钢降低两倍以上。

    关键词： 纳米-亚微米、超细晶粒、碳化钛、激光熔覆

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 采用Yb:YAG盘形激光器在304不锈钢表面激光熔覆Colmonoy-6和Stellite-6微米层的摩擦学性能

    摘要： 由于具有良好的耐腐蚀性，不锈钢材料已广泛应用于航空、化工和核工业领域。然而该材料硬度和耐磨性较低。本研究在304不锈钢表面制备了Colmonoy-6和Stellite-6两种熔覆层，并检测其冶金、力学及摩擦学性能，同时研究了磨损机制、磨屑形态和表面粗糙度均值。结果表明：快速冷却速率使两种熔覆层均呈现枝晶结构，熔覆层硬度较基材显著提升。Colmonoy-6试样的摩擦系数低于Stellite-6试样和基材，其耐磨性较基材样品提高49倍，证实激光熔覆Colmonoy-6能有效增强耐磨性能。粘着磨损和磨粒磨损是本研究中的主要磨损机制。

    关键词： 磨屑、微观结构、304不锈钢、粗糙度、磨损性能、X射线衍射、激光熔覆、硬度

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光多层熔覆过程中单晶镍基合金的结晶过程研究

    摘要： 该文章展示了耐热单晶镍基合金ZhS32-VI（CSMX-4类似物）多层激光熔覆的结果。研究了主要工艺参数对熔覆道几何形状和微观结构形成的影响?；诨竦玫囊览倒叵担嘀屏嗣枋鋈鄹驳佬巫醇岸ㄏ蛴氲戎峤峋壤幕毓榉匠?。所获得的工艺参数命名依赖关系允许通过激光熔覆方法修复燃气轮机叶片。

    关键词： 燃气轮机叶片、耐热镍基合金、激光熔覆、结晶、单晶镍基合金

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于多目标量子行为粒子群优化算法的激光熔覆建模与优化

    摘要： 激光熔覆的工艺参数对熔覆涂层质量具有重要影响。通常优化某一性能会导致其他性能下降。本研究系统探究了制备CoCr1.5FeNiNb0.5涂层的关键参数（即激光功率、扫描速度和离焦量）对稀释率和残余应力的影响。采用响应面法建立了这些参数与稀释率及残余应力的多项式模型，并分析了各参数对响应值的影响。随后将二次模型作为约束函数，运用多目标量子行为粒子群优化算法寻求最小稀释率和残余应力。最终通过该算法预测最优工艺参数并制备出高熵合金涂层。所制得的CoCr1.5FeNiNb0.5高熵合金涂层由FCC相和Laves相组成。

    关键词： 稀释、残余应力、响应面法、激光熔覆、多目标

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光熔覆过程中YSZ@Ni纳米颗粒的凝固行为

    摘要： 本研究采用激光熔覆工艺，利用具有核壳结构（YSZ@Ni）的氧化钇稳定氧化锆（YSZ）纳米颗粒制备了YSZ/金属热障涂层。分别通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和能谱分析（EDS）研究了熔覆层的表面形貌、物相组成及元素分布。镍包覆降低了熔覆过程中YSZ纳米颗粒的飞溅现象。研究发现熔池中心形成了椭圆形YSZ和YSZ/(FeCr2O4)共晶纳米结构初生相，而激光熔覆后沿边缘形成了等轴状YSZ晶体。结果表明陶瓷涂层与基体之间的中间层存在镍聚集现象，等轴状YSZ晶体周围观察到富镍球体。此外通过热力学与动力学分析研究了YSZ@Ni核壳纳米颗粒的凝固行为。

    关键词： 激光熔覆、YSZ@Ni纳米颗粒、涂层、核壳结构、凝固行为

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 激光熔覆：从实验研究到工业应用

    摘要： 在通过熔覆技术修复航空发动机涡轮叶片的案例中，确保熔覆层与基体之间形成完美结合至关重要，这能防止发动机运行过程中出现材料损耗，进而避免重大故障。本文研究了采用激光熔覆技术修复VT3-1钛合金航空发动机叶片的方法。实验采用TRUMPH TruPulse 556激光器配合九轴机械臂操控的同轴熔覆头进行修复作业，通过同轴熔覆?？槭渌痛款逊勰├粗亟ㄊ芩鹨镀?。修复工艺参数为：光斑直径1.8毫米，激光功率800瓦，频率90赫兹，并以氩气作为保护气体。通过金相显微镜、电子显微镜及EDS元素微分析对叶片截面进行检测。与传统再制造工艺相比，激光熔覆技术的主要优势在于能形成优异的冶金结合，且修复过程中的热输入更低。

    关键词： 发动机叶片，钛合金，修复，激光熔覆

    更新于2025-09-11 14:15:04