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oe1(光电查) - 科学论文

81 条数据
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  • 中碳钢表面高速钢异种激光熔覆过程的多组分多相建模

    摘要： 在激光熔覆过程中，熔池内的传输现象（包括快速凝固、强烈流体对流和元素扩散）十分复杂，这些现象决定了熔覆层的微观组织和成分。本研究建立了三维瞬态多组分多相模型，用于模拟T15粉末与T15/CeO2混合粉末在42CrMo基体上的异种激光熔覆过程。明确界定了能量与质量源项的位置及表达式。通过对比单道熔覆实验的截面形貌验证了模型有效性。模拟结果表明：熔池主要受强马兰戈尼流支配，形成完全混合的熔覆层及底部狭窄过渡区；采用纯T15粉末时熔池呈现向内流动模式，而T15-CeO2混合粉末则产生向外流动模式。通过电子探针显微分析仪和扫描电镜研究了熔覆层的元素含量与微观组织，发现组织从基体-熔覆界面到顶部表面依次呈现平面晶→胞状晶→等轴树枝晶的演变规律，过渡区由平面晶和胞状晶组成。数值模型计算的凝固特征与晶粒形貌具有对应关系。

    关键词： 传输现象，晶粒形貌，激光熔覆，多相建模，马兰戈尼流

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 一种简单而精确的激光熔覆三维数值模型

    摘要： 针对激光熔覆提出了一种简易数值模型。该模型未采用单元添加、移动网格或通过特定多项式函数预设熔覆轮廓等复杂技术，而是引入质量函数来记录基体上的熔覆材料沉积量，并据此估算熔覆道高度。模型综合考虑激光功率、激光头移动速度和熔覆粉末送进速率等操作参数，可预测熔覆道几何形状、稀释率及基体温度。通过采用两种不同基体与熔覆粉末材料组合进行单道及多道熔覆实验获取验证数据，结果表明该模型对单道和多道熔覆的实验轮廓预测均具有良好吻合度。

    关键词： 包覆型材、数值方法、激光熔覆、稀释率

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 钒对激光熔覆IN718合金显微组织的影响

    摘要： 在激光熔覆过程中，Inconel 718（IN718）合金凝固组织中会形成有害的Laves相，但目前尚未找到有效的消除方法。本研究首先在IN718合金熔覆层中添加微量钒（V，0.066 wt.%），随后采用共聚焦激光扫描显微镜和扫描电子显微镜研究熔覆层的凝固组织，分析显微结构及Laves相形貌，并通过实验观察铌（Nb）的分布情况。研究发现：钒在枝晶和枝晶间区域均匀分布；与未添加钒的样品相比，添加钒的样品凝固组织中枝晶更细小、二次枝晶臂间距更短且Laves相体积分数更低。线扫描能谱（EDS）分析表明，铌浓度随与Laves相距离的增加而降低，而含钒样品的铌浓度下降趋势相对平缓。添加钒后IN718合金硬度提高，且试样孔隙率较空白样品有所降低。本研究提出了一种抑制激光熔覆过程中IN718合金铌偏析的新方法，为实际加工中提升IN718合金试样性能提供了参考依据。

    关键词： 拉夫斯相、元素偏析、钒、激光熔覆、微观结构

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 碳化钨部分溶解对激光熔覆表面显微组织演变的影响

    摘要： 激光表面改性已成为提高模具耐磨性能的一种方法。先前研究已通过激光表面改性成功改善了表面性能。在激光熔覆过程中添加颗粒物，通过强化改性后的AISI H13工具钢结构提升了表面性能?？刂撇问す夤β剩?.7-2.5 kW）、脉冲重复频率（30-70 Hz）和扫描速度（10.5-24.5 mm/s）。采用预置法添加粉末，使用扫描电子显微镜（SEM）和维氏硬度计分别表征处理样品的晶粒尺寸与硬度特性，采用粗糙度仪测量表面粗糙度。研究发现，在较高激光能量下碳化钨(WC)颗粒均匀溶解于细化的基体晶粒结构中，较高的激光扫描速度有助于颗粒均匀分布。改性层中钨元素导致的晶粒细化使硬度达到最大值660 HV。激光加工过程中的快速凝固产生了亚稳相形成、晶粒细化及更高比例的晶界，从而实现晶界强化、晶粒细化和亚稳相形成。本文研究了添加微米级WC颗粒的AISI H13工具钢激光熔覆工艺以改善表面性能，这些发现对高温成形模具表面的高精度改性设计具有重要意义。

    关键词： 激光熔覆、钕钇铝石榴石激光器、晶粒细化、相变、碳化物溶解、碳化钨颗粒

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过嵌段共聚物钝化晶界提升平面钙钛矿太阳能电池的性能与稳定性

    摘要： 采用超声辅助激光熔覆技术在钛合金基体上制备了Al2O3-ZrO2陶瓷涂层。通过实验研究了超声对涂层微观结构和力学性能的影响。本文采用了一种新型的超声辅助激光熔覆方法，该方法将超声波直接作用于熔池微区。实验结果表明，超声辅助可改善涂层的晶粒尺寸和力学性能，且激光熔覆过程中施加超声振动能减少涂层裂纹数量。

    关键词： Al2O3–ZrO2陶瓷，超声波，激光熔覆，机械性能

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 激光熔覆制备CrS基自润滑涂层中NbC的反应合成及其对涂层组织与摩擦学性能的影响

    摘要： 在Cr12MoV钢表面通过激光熔覆Stellite 6、WS2和NbC混合粉末，成功制备了CrS/NbC钴基自润滑复合涂层。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及干滑动磨损试验，研究了涂层的相组成、微观结构和摩擦学性能。实验结果表明：WS2与钴基合金粉末发生反应生成固体润滑相CrS，且NbC在激光熔覆过程中对促进CrS形核及细化钴基复合涂层组织起关键作用。涂层主要由γ-Co、CrS、NbC、Cr23C6和CoCx组成。由于硬质相NbC与固体润滑相CrS的合理分布，涂层具有优异的耐磨性。此外，CrS与NbC的适当配比有助于进一步降低摩擦系数并提高WC球与涂层接触面的稳定性。其中涂层4（由60wt%Stellite 6、30wt%NbC和10wt%WS2组成的熔覆粉末）的显微硬度、摩擦系数和磨损率分别为587.3HV0.5、0.426和5.61×10??mm3/N·m。

    关键词： 摩擦学行为、金属基自润滑涂层、激光熔覆、微观组织

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 激光熔覆涂层几何参数的计算与实验测定

    摘要： 本工作对20钢试样进行了Fe-B-Cr-6-2粉末激光熔覆实验。通过金相研究分析了熔覆层几何参数及热影响区（HAZ）深度，采用全因子实验法（FFE）建立了熔覆层几何尺寸与工艺参数的数学关系，计算值与实验数据的偏差不超过3%。

    关键词： 几何参数、激光熔覆、热影响区、全因子实验

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 激光熔覆制备Zr基非晶涂层的形成与性能

    摘要： 采用激光熔覆法在钢基体上制备了(Zr0.53Al0.1Ni0.05Cu0.3Ti0.02)99Y1（原子百分比）涂层，该涂层具有约180微米厚的非晶层。涂层致密，与基体呈现良好的冶金结合。研究了从涂层表面到基体沿深度方向的微观组织、显微硬度和腐蚀行为。发现激光熔覆后形成了由非晶表层、非晶-晶体过渡层和基体组成的梯度结构。显微硬度和腐蚀行为随涂层表面不同深度的微观组织演变而变化。非晶表层的显微硬度和在3.5 wt% NaCl溶液中的耐蚀性与相同成分的铸态Zr基块体非晶合金相当，且高于钢基体。

    关键词： 激光熔覆、硬度、耐腐蚀性、非晶涂层、微观结构

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 采用Ni–Cr–Ti–B<sub>4</sub>C粉末在低碳钢上激光熔覆复合涂层

    摘要： 在Q235低碳钢表面通过激光熔覆制备了复合涂层。采用扫描电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、维氏显微硬度计和干滑动磨损试验机分别研究了涂层的截面形貌、微观组织、物相组成、显微硬度和耐磨性能。结果表明：所获复合涂层无裂纹且与基体结合良好，这归因于显著的冶金结合。该复合涂层由Ni3Ti、Cr2Ti、Ni-Cr-Fe、TiB2和TiC组成，陶瓷增强相以共晶和独立结构存在于涂层中。涂层显微硬度约为基体的5倍，其耐磨性显著优于基体。

    关键词： 激光熔覆、耐磨性、微观结构、Q235低碳钢、复合涂层

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 铝铁青铜粉末激光熔覆单道轨迹与涂层层的形成特征、结构、显微硬度及摩擦学行为

    摘要： 本文研究了气体流速与压力对粉末流动的影响，以及激光熔覆工艺参数对Al-Fe粉末青铜涂层显微组织、相组成、显微硬度和摩擦学行为的作用。阐述了单道轨迹、单层及双层涂层的特征。激光束速度、单道间距和喷嘴与基体表面距离会影响涂层的显微组织和显微硬度。这些参数在双层涂层中更为稳定，因为二次熔融会形成晶界结合更致密的涂层。干摩擦条件下，当沉积速度低于140-160 mm/min时，摩擦系数稳定且显著低于铸造铝青铜；此时涂层耐磨性随沉积速度提升而增强。但速度继续提高会导致摩擦系数随时间显著上升及摩擦面严重咬粘。润滑摩擦条件下，当载荷从120 N增至360 N（即接触面压力从1.75 MPa升至5.3 MPa）时，沉积速度为120 mm/min的磨损率急剧增加近130倍，140 mm/min时约增加9倍。

    关键词： 铝铁青铜，粉末流动性，单层与双层涂层特性，激光熔覆，摩擦学行为，单道轨迹特征

    更新于2025-09-09 09:28:46