激光重熔对喷射电沉积纳米镍涂层组织与性能的影响

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激光熔覆NiWC涂层的数值模拟与涂层组织和性能的研究

激光熔覆Ni/WC涂层的数值模拟与涂层组织和性能的研究高锰钢在强烈的冲击下表现出优异的耐磨性,由此而被常用于矿山、冶金、铁路、电力等行业,但仅在大冲击、高应力、磨料硬度大的工况下,其高耐磨性才能够表现出来。

作为一种应用前景十分广阔的激光熔覆表面强化技术是提高其耐磨性的有效手段。

因此,本文利用激光熔覆表面改性技术在高锰钢表面熔覆一层Ni/WC复合涂层,以期高锰钢耐磨性得以提高,并做了激光熔覆的数值模拟,希望通过结合试验结果和模拟结果分析研究熔覆层的组织和性能。

主要研究内容如下:(1)根据同轴送粉激光熔覆的特点,利用有限元软件ANSYS模拟温度场的动态过程,采用生死单元法求得熔覆层形貌的三维模型,模拟中加入了熔覆粉末的温升、激光的衰减、相变潜热以及温度对材料热物理性能的影响等因素的影响作用,通过将温度场的结果与凝固理论结合,由形状控制因子推导出沿基体表面往深度方向的熔覆层组织依次为等轴晶、枝晶、胞晶、平面晶,由冷却速度推断出熔覆层组织大小关系为等轴晶<枝晶<胞晶<平面晶,通过验证试验证明了模拟的正确性和准确性。

(2)通过同轴送粉激光熔覆技术在Mn13Cr2上制备Ni/WC复合涂层,进行了不同激光功率和扫描速度的正交试验,结果表明,在其他工艺参数相同的情况下,熔覆层的宽度随激光功率的增加而增大,而熔覆层的高度则随功率增加而先增大再减小而后又增大,对于扫描速度,熔覆层宽度、高度都随着扫描速度的增加而减小,激光功率应控制在1600 W至1900 W范围内较合适,扫描速度控制在400 mm/min 至800 mm/min范围内较合适。

(3)通过光学显微镜、SEM、EDS、显微硬度计进行了一系列的表征试验,也做了室温干摩擦磨损的耐磨性检测试验。

结果表明,沿基体表面往深度方向的熔覆层组织依次为等轴晶、枝晶、胞晶、平面晶,组织大小关系为等轴晶<枝晶<胞晶<平面晶,这与通过模拟推测出的相一致;熔覆层的平均显微硬度分别为基体的2.8、2.5、2.3倍,涂层显微硬度较基体提升明显;基材的磨损量是功率为1600 W时的熔覆层的10.4倍,Ni/WC涂层的耐磨性有了很大的提升。

激光重熔对镍基碳化钨涂层性能的影响

激光重熔对镍基碳化钨涂层性能的影响张德强;张吉庆;李金华;郭忠娟【摘要】为了进一步提高自熔性镍基碳化钨涂层综合性能,利用IPG光纤激光器YLR-3000激光加工系统进行重熔实验,激光重熔工艺参数为:离焦量3mm、扫描速度2mm/s、送粉电压8V和激光功率1200W,使用洛氏硬度计、蔡司高级金相显微镜和显微硬度计分析激光重熔后熔覆层硬度及组织的影响.结果表明:通过激光重熔后,熔覆层组织致密均匀,熔覆层中上部分组织晶粒细小,晶粒得到了细化,沿熔覆层与基体交界处晶粒向外延生且呈现柱状晶及等轴晶,组织性能良好,基体与熔覆层间冶金结合比较牢固;熔覆层硬度得到提高,显微硬度分布均匀并且与基体相比提高约3倍.激光重.熔可以改善镍基碳化钨涂层的微观形貌,提高其机械性能.优化工艺参数:激光功率1300W、重熔功率1200W、扫描速度2mm/s、送粉电压8V.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P122-124)【关键词】激光重熔;镍基碳化钨;工艺参数;显微硬度;金相组织;微观形貌【作者】张德强;张吉庆;李金华;郭忠娟【作者单位】辽宁工业大学机械工程与自动化学院,辽宁锦州121001;辽宁工业大学机械工程与自动化学院,辽宁锦州121001;辽宁工业大学机械工程与自动化学院,辽宁锦州121001;日照港油品码头有限公司,山东日照276800【正文语种】中文【中图分类】TH16在生产实践中，因为工件长期处于恶劣的环境下（磨损、疲劳、腐蚀等），会导致工件失效，失效形式大多发生在材料表面[1]。

激光熔覆技术由于具有冷却速度快、变形小、涂层稀释率低、熔覆层厚度可以控制范围大和加工过程易于实现自动化等优异特征，近年来，该技术受到了广泛的关注。

采用激光技术对表面进行强化，可实现熔覆层与基体冶金结合，获得耐磨、耐蚀、耐热及抗氧化等特性的高质量涂层，所以得到广泛应用[2-6]。

文献[7]在AZ91D镁合金表面制备Al-Si-Cu合金涂层，通过激光重熔得到组织致密均匀，涂层与基体交界处存在良好的冶金结合区域，涂层显微硬度约为基体的2.2倍，涂层组织晶粒细化和硬质相的存在使得涂层耐磨性较基体大幅度提高。

重熔处理过程对镍基合金组织变化的影响

重熔处理过程对镍基合金组织变化的影响【摘要】采用超音速大气等离子喷涂方法，在Q235A钢基体上制备了NiCrBSi涂层，并对涂层进行氧-乙炔火焰重熔处理。

利用扫描电子显微镜对重熔前后的涂层进行微观结构分析，并采用X射线衍射方法研究其相组成。

发现重熔处理后涂层中缺陷减少，形成Cr7C3、CrB、Cr2B等弥散分布于γ-Ni的硬质相，提高了涂层的显微硬度和耐磨损性能。

【关键词】NiCrBSi；重熔处理；硬质相0 前言磨损是最常见的材料失效形式之一，它所造成的经济损失是十分严重的。

为了增加材料的耐磨性能，提高使用寿命，利用热喷涂技术，在工件表面喷涂一层硬度高耐磨损性能好的合金涂层是一种常用的方法。

许多研究表明，喷熔涂层的耐磨损性能取决于零件磨损工况及喷熔涂层的显微组织结构等因素，而喷熔涂层的组织结构一方面与所选择的自熔合金粉末有关，另一方面与使用的喷熔工艺方法和参数有很大的关系[1]。

镍基自熔性合金（NiCrBSi）具有较好的力学性能和耐蚀性，形成的NiCr、Cr2B、Cr5B3、CrB及一些碳化物有助于提高结合强度和硬度[2-3]。

涂层的制备方法也有很多种，常见的有激光熔覆、火焰喷涂、等离子喷涂、高频感应熔覆、喷焊等等[4-7]。

其中等离子喷涂方法使用较为普遍，其参数调整方便灵活，沉积效率高，在耐磨耐蚀涂层制备方面应用广泛。

本文主要探讨利用超音速等离子喷涂技术制备NiCrBSi合金涂层，并对喷涂后的涂层进行火焰重熔处理，之后对涂层的显微组织进行检测分析，了解其微观结构变化对机械性能的影响。

1 试验方法所选用基体材料为碳素结构钢Q235A，试样尺寸为80×40×5mm，表面经喷砂处理后粗糙度达到Ra=3.2μm，并用丙酮清洗。

喷涂材料选用NiCrBSi合金粉末，粒子尺寸在50-150μm，形貌为球状，见图1。

图1 NiCrBSi合金粉末形貌NiCrBSi合金粉末中各元素成分（wt%）如下：B，3.3%；C，0.8%；Cr，16%；Fe，10.8%；Si，4%；Ni，其余。

激光熔覆技术制备镍基合金涂层的研究进展

135管理及其他M anagement and other激光熔覆技术制备镍基合金涂层的研究进展张勇1，王涛1，李冰冰2，雷刚2，王坤2（1.国家能源费县发电有限公司，山东临沂 273425；2.烟台龙源电力技术股份有限公司，山东烟台 264006）摘要：激光熔覆技术是一种以不同的填料方式在被涂覆基体的表面进行涂层材料的新放置方式，在快速凝固之后，形成稀释度极低的表面涂层。

这样的表面涂层能够有效结合冶金技术，并且能够对基体材料表面的耐磨、耐腐蚀、耐热、抗氧化等性能进行提升，镍基合金粉末的耐腐蚀性很好，应用极为广泛，作为主要涂层之一，其组分较容易清晰分辨，镍基合金粉末被熔覆在不锈钢上作为涂层，或者被熔覆在低碳钢基体上，呈现出致密的涂层特质，宏观形貌排列样式良好。

本文试图对激光熔覆技术制备镍基合金涂加以研究，从而能够对这种重要技术的发展加以说明，给予研究，对相关领域内的同行提供参考。

关键词：激光；熔覆技术；镍基合金涂层；创新研究中图分类号：TG174.4 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）21-0135-2收稿日期：2021-10作者简介：张勇，男，生于1978年，山东泰安人，本科，高级工程师，研究方向：大型火力发电机组运行与节能优化。

激光熔覆的激光器主要有CO 2激光器和固体激光器，主要包括碟片激光器、光纤激光器和二极管激光器，由于老式灯泵浦激光器光电转换效率低、维护烦琐等问题，逐渐淡出了市场。

关于CO 2激光连续熔覆，国内外学者对此课题很感兴趣，通过大量研究，高能固体激光器的发展速度越来越快，被用于对有色合金进行表面改性。

根据送粉工艺的不同，激光熔覆可以分为两类：粉末预熔法和同步送粉法。

两者效果相似，同步送粉方式易于实现自动控制，激光能量吸收率高。

镍基合金粉末的耐腐蚀涂层和制备方法具有独特性，所以在探究这种更加适合激光熔覆技术的镍基合金粉末材料特性时，要考虑耐高温浓硫酸腐蚀能力，利用激光熔覆技术，使用镍基合金粉末，采用相应的耐腐蚀涂层进行制备，能够有效解决镍基合金粉末形状不稳定等问题。

激光熔覆Ni基纳米复合涂层的冲蚀性能研究

激光熔覆Ni基纳米复合涂层的冲蚀性能研究李守彪;万明奇;沈亮;时婧【摘要】目的对动态腐蚀条件下涂层的耐蚀性进行分析评估.方法采用激光熔覆技术,在40Cr钢表面沉积Ni基纳米复合涂层.模拟真实的海洋环境,对Ni基涂层进行冲蚀实验,分析了海水冲击、颗粒磨损等外力作用与腐蚀之间的耦合作用对涂层性能的影响.选用自制的360°旋转冲刷机,研究含沙量、旋转速度对涂层耐蚀性的影响,并对冲蚀后的样品进行显微观察、质量损失分析和电化学性能的测试.结果当含沙量为0.3％,腐蚀时间为48 h时,不同转速下耐蚀性由强到弱依次为300r/min>600 r/min>900 r/min;腐蚀时间为96 h时,不同转速下耐蚀性由强到弱依次为300 r/min>900 r/min>600 r/min;腐蚀时间为144 h时,不同转速下耐蚀性由强到弱依次为300 r/min>900 r/min>600 r/min.当转速为600 r/min时,腐蚀时间由48 h进行到144 h,在无沙条件下,质量几乎没有变化,甚至有微小的增量;当含沙量为0.3％时,涂层的质量损失较为明显,冲蚀144 h后,质量损失达73.71g/m2.结论当含沙量一定,且冲刷速度较低时,腐蚀主要以电化学作用为主,提高转速,腐蚀速率加快.当转速一定时,腐蚀速率增大.在含沙量很高的情况下,腐蚀情况稍有减缓.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2019(016)004【总页数】8页(P119-126)【关键词】激光熔覆;Ni基合金涂层;抗冲蚀机制;电化学性能【作者】李守彪;万明奇;沈亮;时婧【作者单位】青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司,山东青岛 266101;海洋石油工程股份有限公司,天津300450;海洋石油工程股份有限公司,天津300450;中国海洋大学材料科学与工程学院,山东青岛 266100【正文语种】中文【中图分类】TG174.4Ni基涂层的防腐性能优良，是一种重要的海洋防腐防护金属涂层材料。

激光重熔镍基合金复合涂层组织和性能

１２工艺参数．将４５钢钢板机械加工成６０ｍ × 的试样，４ｍ８ｍｍ
对其表面进行除油、除锈处理，然后对其表面用砂轮进行磨削处理。磨削目的不仅是为了使工件表面活化，而且由于粗化后的表面凹凸不平，可打乱涂层部分收

合金粉末。再经过激光重熔，通过试验对涂层的组织和使之露出新鲜表面，提高涂层与工件表面的结合强度，
大部分分解，２即ＷＣ＝Ｗ，Ｃ＋Ｃ，因此在波峰上显示出
Ｎ６２％ＷＣ喷涂涂层有较高的硬度。以基体与涂ｉ０＋０层交界处为零点，ｉ２％ＷＣ复合涂层从该点到涂Ｎ６０＋０
没有ＷＣ的存在。而分解出来的ｃ元素与ｃ，ｅｒＦ元素
发生了化学反应，成了Ｃ７以及（ｅＮ）Ｃ生ｒＣＦ，ｉ等
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激光重熔镍基合金复合涂层组织和性能
长春工业大学（３０２１０１）张学秋宫文彪刘耀东
摘要研究了激光重熔Ｎ６ｉ０＋２％ＷＣ喷涂层的组织和性能，０通过对涂层显微组织、硬度、耐磨性等试验的结
度，削后的工件应立即喷涂／磨焊接，以免再次氧化。
将欲喷涂粉末称取５０ｇ放人表面皿中，烘干炉中在
１０下烘干１。除去其中水分，５ｏＣｈ以免喷涂后在涂层中产生气孔。喷涂前需将基材预热到１０～１０Ｃ左０５ｏ右，火焰喷涂的具体工艺参数见表２。其目的一方面增
表１喷涂粉末成分（质量分数。）％
激光表面处理技术是近２０年来发展起来的一种新兴材料表面处理技术，尤其是进入２０世纪８０年代

激光重熔对Ni／WC涂层组织结构的改善机制研究

了２５５ＨＶ。
关键词：等离子喷涂；激光重熔；金属陶瓷涂层；孔隙率；显微组织中图分类号：ＴＮ２４９文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１．５０７８．２０１７．１２．００６
第４７卷第１２期
２０１７年１２月
激光与红外
ＬＡＳＥＲ＆ＩＮＦＲＡＲＥＤ
Ｖｏ１．４７，Ｎｏ．１２Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１７
文章编号：１００１－Fra bibliotek５０７８（２０１７）１２－１４８６－０６
・激光应用技术・
激光重熔对Ｎｉ／ＷＣ涂层组织结构的改善机制研究
何文，赵运才，张佳茹
（江西理工大学机电工程学院，江西赣州３４１０００）
摘要：为了进一步探讨激光重熔等离子喷涂金属陶瓷涂层的组织与性能。本文通过等离子喷涂设备在４５钢表面上制备了Ｎｉ／ＷＣ金属陶瓷涂层，再进行激光重熔处理，然后利用ＳＥＭ、ＸＲＤ、Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ软件及显微硬度测试仪等分析测试手段研究了该涂层在激光重熔前后的组织性能变化。结果表明：激光重熔前涂层为典型的层状结构，基体与涂层的结合面为机械结合，涂层内有大量未熔ＷＣ颗粒，且ＸＲＤ检测其高温作用使得喷涂颗粒发生分解，分解出的ｃ元素与其他元素发生反应生成新的化合物，丰富了涂层的硬质相；激光重熔后涂层中颗粒细化，分布均匀且能消除涂层中大部分孔隙和ＷＣ团聚。ＷＣ再次发生分解，生成新的硬质相，与周围的Ｎｉ形成“ 软基相＋硬质点” 的组合分布，基体与涂层的结合方式由机械结合转变为冶金结合。孔隙率由７．０２％降到了３．０８％，显微硬度也相应提高，且涂层显微硬度比基体高

激光重熔等离子喷涂NiCr-Cr_3C_2涂层微观结构和性能研究

占总面积的百分比，从而确定在给定范围内黑色区域元素。打底层氧化物分为两层，与基体结合部位以
使用显微硬度计（ｘ一００Ｃ））０ＨＰ１０Ｔ（１０ｇ荷载，￣１１
图１）（、）同扫描速度下激光重熔涂层（、）（为不ｂｃｄ
保持时间为１ｓ进行显微硬度测量。本实验采用激横截面的ＳＭ形貌图。和等离子喷涂涂层比较可５）Ｅ
这是由于激光束辐照在试样表面上的时间短，表层吸收的激光热量较少，冷却速度快，试样表面薄层大量的晶核来不及进一步长大就凝固成为固态，其显微组
光重熔涂层的孔隙率可以看出，当扫描速度为
１ｍｒｎ，．／ｉ时激光重熔涂层的孔隙率最低，５ａ重熔效果
８０移动步距２ｍ光斑直径＝４ｍ保持不变，０Ｗ，．ｍ，１ｍ
表１等离子喷涂工艺参数
Ｔａ．Ｐｒｃｓａａｔｒｆｐａｍａｓｒｙｎｂ１ｏｅｓｐｒｍｅｅｓｏｌｓｐａｉｇ
收稿日期：０１０—５２１—２２
通汛联系人：陆益军，－ａ：ｕＵｎ６ｙｈｏｏ．ＥｍｉＬｙｕ２＠ａｏ．ｒｃｌｃｎｌｌ
将试样制成金相试样，使用扫描电子显微镜瓷与金属基体间存在明显的分其
（ＥＨｔｈＳ３０Ｎ）ＳＭ，ｉｃｉ－００和光学显微镜（Ｇ０）ａ Ⅺ 一５进
行显微组织观察，采用ＴＩＣ通用图像分析系统进行的分析结果得出浅灰色区域富含Ｎ、ｅＯ元素，ｊ、Ｆ而孔隙率的测定。定量分析原理见文献［，４将灰度等级深灰色区域主要以Ｃ的碳化物为主，与打底层结合］ｒ根据经验定为覆盖涂层黑色区域，并计算黑色区域所

激光重熔与冷喷涂复合工艺制备的镍铝青铜基涂层耐腐蚀性能研究

激光重熔与冷喷涂复合工艺制备的镍铝青铜基涂层耐腐蚀性能研究陈正涵;孙晓峰;李占明;史玉鹏;宋巍;帅刚【摘要】为解决镍铝青铜质螺旋桨修复再制造难题,使用激光重熔加冷喷涂复合工艺在镍铝青铜9442合金上制备了Cu402F涂层。

使用OM、SEM观察了涂层截面与表面的微观形貌;采用盐雾腐蚀箱、电化学工作站重点研究了涂层的耐盐雾腐蚀性能和电化学行为。

试验结果表明:冷喷涂态涂层厚度约为300μm,涂层致密度良好,表面较为粗糙,经过激光重熔后涂层表面变得较为平整,涂层内部分为重熔区、多孔过渡区以及冷喷涂遗传区;经1 000h中性盐雾腐蚀试验后,冷喷涂态涂层腐蚀产物呈现菜花状,表面存在着大量裂纹,激光重熔态腐蚀产物呈圆形颗粒状,表面出现点蚀坑,激光重熔后涂层失重量减少了43.86%,耐盐雾腐蚀性能增强;涂层在浸泡不同时间后动电位极化曲线可知,冷喷涂态涂层在浸泡5天后涂层上就逐渐形成钝化膜,并且随着浸泡时间的增加,涂层上的钝化膜更加稳定,激光重熔态涂层浸泡36天后表面可以形成十分稳定并且具有一定厚度的钝化膜,耐海水腐蚀性能大幅提高。

【期刊名称】《表面工程与再制造》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】5页(P23-27)【关键词】激光重熔;冷喷涂;镍铝青铜;腐蚀【作者】陈正涵;孙晓峰;李占明;史玉鹏;宋巍;帅刚【作者单位】装甲兵工程学院装备维修与再制造工程系;中国人民解放军驻627厂军代室;装甲兵工程学院装备维修与再制造工程系;中国人民解放军驻627厂军代室;装甲兵工程学院装备维修与再制造工程系;中国人民解放军驻627厂军代室;装甲兵工程学院装备维修与再制造工程系;中国人民解放军驻627厂军代室;装甲兵工程学院装备维修与再制造工程系;中国人民解放军驻627厂军代室;装甲兵工程学院装备维修与再制造工程系;中国人民解放军驻627厂军代室【正文语种】中文【中图分类】TG174.4镍铝青铜合金具有较好的力学性能与耐腐蚀性能，是铸造大型船舶螺旋桨的主要材料之一 [1]。

激光重熔喷射电沉积纳米晶镍涂层微观结构

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＜电加工与模具）０７２０年第５期
设计・究研
激光重熔喷射电沉积纳米晶镍涂层微观结构
王东生，因慧，宗军，志东，黄田刘朱军
（南京航空航天大学机电工程学院，苏南京２采５钢基体表面制备了纳米晶镍涂层，究了激光重熔工艺对组织研
的影响。用扫描电镜、Ｘ射线衍射仪和显微硬度计分析了涂层表面形貌、观结构和显微硬度。结微果表明，优化的工艺参数下，在喷射电沉积制备的镍涂层表面较平整、结合较致密，由平均尺寸为
ｐｒｓｂｔｅｒｉｓＡｆｅｓｒｒｍｅｔｇ，ｔｅｇａｎｓｚｆｏｔｇｉｇｅｔｉｎｓｅｏｅｅｗｅｎｇａｎ．ｔｒｌｅｅｌｎａｉｈｒｉｉｅｏａｉｒａｌｄｍｉｉｈｄ，ｔｅｄｎｉｙｃｎｓｙｈｅｓｔ
ｔｅｎｃｅｃａｉｇｒｐｒｄｂｔｅｃｒｄｐｓｉｉｍｏｈｓｒｃ，ｆｅｇａｎｓｅ（３７ｎｈｉｌｏｔｓｐｅａｅｙｊｌｔｅｏｉｎｗｔｓｏｔｕｆｅｉｒｉｉ１．ｍ）ｋｎｅｅｏｔｇｈａｎｚ
ａｄｇｄｃｍｐｃｕｌｔｄｒｔｐｉｎｏｏａｔｑａｉｙｕｎｅｈｅｏｔｍｕｍｒｃｓｉａａｔｒ．Ｈｏｖｒｈｒｒｔｌｓｍｅｐｏｅｓｎｇｐｒｍｅｅｓｗｅｅ，ｔｅｅａｅｓｉｌｏ
中图分类号：Ｇ７．４Ｔ１４４

激光熔覆Mo-Ni-Si复合涂层组织及性能

第31卷第2期2251年03月黑龙江科技大学学报Jonrnai of Heilongjianf University of Sciecco&TechnolopyVoO31No.6Mac,2021激光熔覆Mo-Nt-Si复合涂层组织及性能王永东1张宇鹏2，宫书林2，汤明日2(1.黑龙江科技大学教务处，哈尔滨174025；2.黑龙江科技大学材料科学与工程学院，哈尔滨174025)摘要：为提高Q235钢的耐磨性能，采用激光熔覆技术在其表面制备Mo-Nt-Si复合涂层。

利用XRD、SEM、显微硬度仪、磨损试验机等分析测试手段，研究了复合涂层的物相组成、宏观形貌、显微组织及耐磨性能。

结果表明：涂层成分不同，裂纹出现的倾向性不同；随着S质量分数的减少，裂纹倾向性随之减小；涂层组织呈枝晶状态分布，枝晶间距越来越细小，连贯性也越来越好。

成分为44Mo-40Ni-22Si复合涂层的显微硬度和耐磨性最佳。

关键词：Mo-Ni-Si涂层；激光熔覆；显微形貌；耐磨性；显微硬度doi：10.3969/j.22$0.0665-7262.2021.02.006中图分类号:TG14.4文章编号：2095-7262(2021)06-0132-05文献标志码：AMicrestrecture and performanee of loser claddingMo-Ni-Sn composite coati ngWag Yongdonj,ZUang Yupeng1,Gong SUulin2,Tang Mingri2(1.Academic Affairs Office,HeUoo/iana University of Sciecco&Techcology,Harbiv154022,Chma；2.Schooi oO Materiai Sciecco&Enaineeriny,Heilooajiana University of Sciecco&Techcology,Harbiv10026,China)Abstrocr：T his pdpec aims to improve the wcc resistanco of Q635steeC The improvemect is a-chieveC by pmpdbiif the Mo-Ni-Ci composite coatinf by lasco claCdinf technology;anf investigainf the ppase composition,macro-mopjhology,microstuicturo anf wcu resistanco of the composite coatinf usinf XRD,SEM,micro-Carbness testec and weac UsUc.The resnlts show that the crach tenfenco vvues with coatinf compositions,shugeshna that the decreash Si contect leaCs to the decreasea crach;the micro-stuicturo of the coatinf is distriVuteC as decnutc,mecninf that the smallcc decnutc spacinf gives the bettec cohemcco.The44Mo-44Ni-26Si composite coatinf boasts the best microharbness anf wecc resistanco2 Ker words：Mo-Ni-Ci coatinf；laser claCdinf；micromoo^holoay;aCrasion resistanco;microharb-ness收稿日期：2226-16-14第一作者简介：王永东(1572-),男，黑龙江省兰西人，教授，博士，研究方向：材料表面改性及连接技术,E-mait：*************第2期王永东，等:激光熔覆Mo_Ni-Si复合涂层组织及性能1850引言磨损是材料的主要失效形式之一，严重影响着产品的性能和使用寿命。

激光重熔对喷射电沉积纳米结构镍涂层性能影响研究

金结合。
本工作采用喷射电沉积方法制备了纳米结构镍涂层，用激光重熔工艺对涂层进行处理，并用扫描电子显微镜（Ｅ和ｘ射线衍射（Ｒ对涂层表面ＳＭ）ＸＤ）形貌和微观结构进行观察，察了激光重熔处理对考涂层显微硬度和耐腐蚀性能的影响。
ｗａｄｓｎｕａｅ．２ｎｇ＠ａ．ｄｕ（ｎ。
收稿日期：０７４１；修订１：０７ —６２０￣ —３３期２０￣９０基金项目：国家自然科学基金资助项目（０７０３；江苏５１５５）省自然科学基金重点资助项目（Ｋ０４０）Ｂ２００５作者简介：王东生（９８）１７一，男，博士研究生，Ｅｍａ）（－ｉｌ
王东生，黄因慧，田宗军，刘志东，朱军
（京航空航天大学机电学院，京２０１）南南１０６
摘要：用喷射电沉积方法在４采５钢基体表面制备了纳米结构镍涂层，究了激光重熔工艺对涂层性能的影响。用研扫描电镜和ｘ射线衍射仪对涂层表面形貌和晶粒尺寸进行分析，对涂层做表面显微硬度测试和耐腐蚀性试验。并结果表明：优化的工艺参数下，射电沉积制备的镍涂层表面比较平整、合较致密，平均尺寸为１．ｍ的在喷结由３７ｎ

激光重熔等离子喷涂纳米氧化锆热障涂层组织与性能研究的开题报告

激光重熔等离子喷涂纳米氧化锆热障涂层组织与性能研究的开题报告一、研究背景及意义目前，航空航天、汽车制造、工程机械等领域需要高温稳定的材料，以满足高强度、高温耐久、减少氧化和腐蚀等需求。

在这些应用中，热障涂层作为保护材料，已成为研究的热点和难点之一。

纳米氧化锆具有良好的热稳定性、化学稳定性、抗氧化性以及高温腐蚀等特性，因此它是一种理想的热障涂层材料。

然而，传统的热障涂层制备方法如等离子喷涂、渗氮渗铬等方法均存在一定的缺陷，如涂层粉化、材料氧化等问题。

因此，需要采用新的制备方法来制备高质量的纳米氧化锆热障涂层。

本研究采用激光重熔等离子喷涂的方法制备纳米氧化锆热障涂层，并研究其组织和性能，旨在制备出高质量、高性能的纳米氧化锆热障涂层，以满足高温稳定的需求。

同时，将研究结果应用于实际应用中，提高航空航天、汽车制造、工程机械等领域的产品性能。

二、研究内容及方案（一）研究内容1. 激光重熔等离子喷涂纳米氧化锆热障涂层的制备方法研究；2. 纳米氧化锆热障涂层的组织结构和相变行为研究；3. 纳米氧化锆热障涂层的热稳定性能和化学稳定性能研究；4. 纳米氧化锆热障涂层的应用研究。

（二）研究方案1. 制备方法研究：采用激光重熔等离子喷涂的方法制备纳米氧化锆热障涂层，调研不同喷涂参数对涂层质量的影响，确定最佳的工艺参数。

2. 组织结构和相变行为研究：采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等测试手段，研究涂层中纳米氧化锆颗粒的分布情况以及其晶体结构和相变行为。

3. 热稳定性和化学稳定性研究：采用热重分析(TGA)、差热分析(DTA)等测试手段，研究纳米氧化锆热障涂层在高温下的稳定性，同时采用电化学测试等方法研究涂层在化学腐蚀中的稳定性。

4. 应用研究：将制备好的纳米氧化锆热障涂层应用于航空航天、汽车制造、工程机械等领域，测试其稳定性和性能，并与传统涂层的结果进行比较。

三、预期结果及意义预计本研究可以制备出高质量、高性能的纳米氧化锆热障涂层，并深入了解其组织结构、性能和应用领域。

激光功率对激光熔覆Ni包WC涂层组织与性能的影响

（南京航空航天大学机电学院，南京，２１００１６）
Байду номын сангаас
摘要：采用ＩＰＧＹＬＳ６０００型大功率光纤激光器在４２ＣｒＭｏ合金表面制备Ｎｉ包ＷＣ涂层，研究激光功率对涂层
组织及性能的影响。研究表明：随着激光功率的增大，涂层组织呈粗化趋势；且在激光功率的增大过程中，涂层
第４８卷第６期
２０１６年１２月
南京航空航天大学学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ＆ＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｉｅｄ．Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｌａｓｅｒｐｏｗｅｒ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｈｏｗｓａｔｒｅｎｄｏｆｒｏｕｇｈｅｎｉｎｇ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＮｉｃｏａｔｅｄＷＣｉｓｃｌａｄｄｅｄｏｎ４２ＣｒＭｏａｌｌｏｙｓｕｒｆａｃｅｂｙｕｓｉｎｇＩＰＧＹＬＳ一６０００ｈｉｇｈｐｏｗｅｒｆｉｂｅｒ
ｌａｓｅｒ，ａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｌａｓｅｒｐｏｗｅｒｏｎｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＮｉｃｏａｔｅｄＷＣｃｏａｔｉｎｇａｒｅｓｔｕｄ —

激光重熔对电火花沉积Ni基涂层组织及耐磨性能的影响

Vol.54 N o.l Jan. 2021激光重熔对电火花沉积Ni基涂层组织及耐磨性能的影响高玉新u2,王均波1(1•日照职业技术学院，山东日照276826;2.浙江省工量刃具检测与深加工技术研究重点实验室，浙江台州318000)[摘要]采用激光重熔工艺对电火花沉积N i基涂层进行重熔处理，以减少或消除电火花沉积N i基涂层中的裂纹、孔隙和夹杂等缺陷。

利用SEM、XRD和摩擦磨损试验机研究了 N i基涂层在重熔前后的组织结构及力学特性的变化。

结果表明：经过激光重熔处理后，电火花沉积N i基涂层的组织由重熔前的枝晶组织细化为均勾分布的超细晶粒，重熔涂层上部出现纳米级晶粒，并且析出C r2B、C r7C3和FeNi3超细硬质相。

激光重熔使电火花沉积涂层中的裂纹、孔隙及夹杂等缺陷明显减少。

晶粒细化作用致使涂层硬度提高，其耐磨性能得到改善；涂层的磨损机理由重熔前的疲劳磨损变为重熔后的磨粒磨损。

[关键词]激光重熔；电火花沉积；N i基涂层；微观组织；耐磨性能[中图分类号]T G406 [文献标识码]A[文章编号]1001-1560(2021)01-0112-04Effects of Laser Remelting on Microstructure and Wear Properties ofNi-Based Coating Prepared by Electrospark DepositionG A O Y u-x i n12,W A N G J u n-b o1(1. Rizhao Polytechnic，Rizhao 276826，China;2. Zhejiang Provincial K e y Laboratory of M e a s u r e m e n t a n d D e e p Processing Technology, Taizhou 318000,China) Abstract：N i-b a s e d coating by electrospark deposition w a s remelted b y pulse laser equip m e n t in order to re m o v e cracks, holes a n d inclusion in the coating. T h e changes in microstructure a n d mechanical properties of the coating were investigated by S E M,X R D a n d frictional testing machine. Results s h o w e d that the dendritic structure of the coating w a s c h a n g e d into evenly distributed superfine grains after laser remelting, a n d the grains in the u pp e r of the coating reached nanometer size. Meanw h i l e, the precipitation of hard phases, such as C r B,C r7C3 a nd F e N i3, were observed. Laser remelting reduced the cracks, pores a n d inclusions in the coating. T h e effect of grain refinement improved the hardness a n d w e a r resistance of the coating. T h e w e a r m e c h a n i s m of Ni - based coating w a s ch a n g e d from fatigue wear to abrasive w e a r after laser remelting treatment.K ey words：laser remelting；electrospark deposition；N i-b a s e d coating；microstructure；wea r resistance〇前言电火花沉积技术因其具有对工件热影响小、工件无热变形且沉积涂层与工件界面呈冶金结合等突出优点，在机器零部件的精密修复工程中得到广泛应用[|'21。

重熔处理对火焰喷涂Ni55A合金涂层组织和性能的影响

采用火焰喷涂技术在316L不锈钢表面制备Ni55A合金涂层，对涂层分别进行火焰重熔和真空重熔处理，分析了重熔处理对涂层微观形貌、硬度分布和孔隙率的影响。

结果表明：火焰重熔和真空重熔可将火焰喷涂涂层的孔隙率从 4.2%分别降低到0.34%和0.86%，并将基体与涂层界面处的结合状态由机械结合变为冶金结合；与火焰重熔相比,真空重熔后涂层与基体界面处的扩散层厚度更大，组织更粗大，孔隙形状更加不规则；火焰重熔和真空重熔后涂层的平均硬度分别提高了60,15HV，火焰重熔后涂层的硬度较高且硬度波动较小。

1 试样制备与试验方法基体材料选用316L不锈钢，加工成直径为18cm的钢球用于后续喷涂；涂层材料选用Ni55A镍基自熔合金粉末，粒径在50~100μm。

用酒精对316L不锈钢基体表面进行冲洗，以去除油污及其他杂质，然后放入自动控温炉中进行预热，温度控制在200℃左右。

使用涂喷焊两用炬进行火焰喷涂，调节氧气压力为0.5MPa，乙炔压力为0.15MPa，火焰喷距为150mm，采用90°垂直喷凃，冷却至室温后分别进行火焰重熔和真空重熔处理。

选用SCR系列氧-乙烷重熔炬对涂层进行火焰重熔处理，调节火焰喷距为150mm，喷枪移动速度为5cm·min-1，以试样表面出现“镜面反光”的熔化现象作为停止火焰重熔的准则。

使用加压气冷真空烧结炉对涂层进行真空重熔处理，将真空炉抽真空到10Pa后，升温到1050℃保温10min，升温速率为8~15℃·min-1，随炉冷却。

采用电火花切割机在重熔前后的涂层试样上截取金相试样，经砂纸打磨、机械抛光，采用光学显微镜(OM)对涂层截面形貌进行观察，通过Ima geProPlus软件在相同倍数的金相照片中对涂层的孔隙率进行统计。

将金相试样用饱和草酸溶液电解腐蚀3s后，用OM观察涂层的显微组织。

采用场发射扫描电镜(SEM)对重熔前后涂层的微观形貌进行观察，并用SE M配备的能谱仪(E DS)对孔隙附近的微区成分进行分析。

激光重熔对50CrMoV钢放电强化表面组织与性能的影响讲解

激光重熔对50CrMoV钢放电强化表面组织与性能的影响乔桂英肖福仁摘要：用透射电镜和X-射线衍射研究了激光重熔对50CrMoV钢脉冲放电强化层组织与性能的影响，结果表明：激光重熔可使放电表面强化层的硬度进一步提高。

硬度提高的原因是激光超细化组织及高密度位错和一定量的碳化物所致。

关键词：激光重熔放电强化组织硬度Effect of Laser Cladding on Microstructureand Property of Pulse Discharge EnhancedSurface Layer of Steel 50CrMoVQiao Guiying and Xiao Furen(Material and Chemistry Institute, Yanshan University,Qinhuangdao 066004)Abstract：The effect of laser cladding on microstructure and property of pulse discharge enhanced surface layer of steel50CrMoV has been studied by means of transmission electron microscope and x-ray diffraction method. The results showed that the hardness of pulse discharge enhanced layer was improved by laser cladding to form nanometer crystal microstructure, higher density dislocation and definite carbides.Material Index：Laser Cladding, Discharge Enhancing, Microstructure, Hardness▲放电强化作为一种表面强化的手段得到一定的作用［1，2］，然而放电强化层较薄，强化层的均匀性和致密性较差，因此影响了其强化的效果。

激光重熔Cr等离子喷涂层的组织及其导电性的研究

激光重熔Cr等离子喷涂层的组织及其导电性的研究安耿1,梁工英1,2,黄俊达3,曹玉泉4(1.西安交通大学理学院材料物理系,陕西西安710049;(2.华中科技大学激光技术国家重点试验室,湖北武汉430074;3.香港理工大学机械系,香港;4.长安大学工程训练中心,陕西西安710061)摘　要:用5kW CO2激光器对铜排表面的Cr等离子喷涂层进行重熔,并对激光熔覆层组织、硬度、导电性能进行了研究。

结果表明,激光熔覆层的组织致密、均匀,与基体结合很好。

涂层平均显微硬度为HV200,是基体的3倍左右。

激光熔覆层和等离子喷涂层在0.35mm处的电导率分别为70.4%I ACS和53.5%IA CS,对于3mm厚的铜排,激光熔覆和等离子喷涂铜排的整体电导率则分别为96.2%IA CS和92.6%IA CS。

激光熔覆层和激光熔覆后铜排的整体电导率均高于相应的等离子喷涂层及其铜排。

关键词:激光重熔;等离子喷涂;铜排;导电性;组织中图分类号:T G113.1;T G113.22+4 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2004)01-0009-03Electrical Conductance Properties of LaserRemelted Chromium Coating by Plasma Sprayed on C opper BusbarsAN Ge ng1,LIANG Go ng-ying1,2,WONG T.T.3,CAO Yu-qua n4(1.S cience S chool,X i'an J iaotong U niv er sity,X i'an710049,China;2.State K ey L abor atory of L aser T echnology,H uaz hong University of Science and T echnology,W uham430074,China;3.Dep t.of M echanical E ngineering,T he H ong K ong Poty technic Univ er sity,H ong K ong;4.Center of Engineer ing T r aining,Changan U niver sity,X i'an710061,China)Abstract:spray ed Cr co ating by A plasma on copper busbar w as r emelted using a5kW CO2laser.T he str uct ur e and co nduct ance o f the plasma spr ayed and t he laser r emelted sa mples w as investig ated.Ex per imental result s show that after laser remelting,t he str uctur e of the co ating is fine and unifo rm;t he micr ohar dness of the laser r emelted coat ing is 200HV,w hich is as about3times as that o f t he o riginal copper and higher t ha n that o f the plasma spr ay ed Cr co ating.A ltho ugh the electr ical conductivit y o f t he laser r emelt ed co ating and the plasm a spr ay ed co ating ar e70.4%I ACS and53.5%IA CS,the bulk samples,3m m t hick busbar s,with laser r emelted coat ing and plasma spr ay ed coating are96.2% IA CS and92.6%IA CS respect ively.T he electrical conduct ivity o f the laser r emelted samples is higher than that o f the plasma spray ed co ating.Key words:laser r emelting;plasma spray ed;copper busbar;conductance;str ucture　Zn、Sn、Si、Zr等合金元素已被用于改善铜合金基体的力学性能[1],但与此同时在形成的固溶体中由于这些元素的存在,又极大影响了Cu合金基体本身良好的导电和导热性能。

激光重熔对等离子喷涂ZrO_2_20_Y_2O_3热障涂层隔热性能的影响

第２６卷第７期强激光与粒子束Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．７２０１４年７月ＨＩＧＨＰＯＷＥＲＬＡＳＥＲＡＮＤＰＡＲＴＩＣＬＥＢＥＡＭＳＪｕｌ．，２０１４激光重熔对等离子喷涂ＺｒＯ２－２０％Ｙ２Ｏ３热障涂层隔热性能的影响＊孟庆瑞，邹勇，贾胜凯，邹增大（材料液固结构演变与加工教育部重点实验室（山东大学），济南２５００６１）摘要：采用大气等离子喷涂（ＡＰＳ）技术在铝基体表面制备氧化锆（ＺｒＯ２－２０％Ｙ２Ｏ３，质量分数）热障涂层，并用脉冲激光对其进行重熔处理，研究了激光重熔对涂层组织形貌、物相转变和隔热性能的影响。

研究结果表明激光的比能量对涂层的成型及性能有重要影响，过高的比能量会使涂层表面粗糙度增加，涂层成型变差。

在选用合适的低比能量激光重熔条件下，扫描电镜观察结果表明经激光重熔可消除喷涂态涂层的孔隙和层状结构。

对粉末和重熔前后的涂层进行了Ｘ射线衍射分析，结果表明喷涂及重熔过程中都没有发生相变；隔热试验结果表明重熔后涂层的隔热温度有所下降。

关键词：激光重熔；等离子喷涂；氧化锆；比能量；隔热性能中图分类号：ＴＧ１５６．９文献标志码：Ａ＾ｏｃ：１０．１１８８４／ＨＰＬＰＢ２０１４２６．０７９００１热障涂层（ＴＢＣｓ）可以用于保护基体材料免受热腐蚀和氧化，提高工作部件的工作温度，因此被广泛应用于制造具有抗腐蚀性能的高温结构零件，如航空发动机、柴油发动机和发电机系统等。

ＹＳＺ（Ｙ２Ｏ３稳定的［１－３］ＺｒＯ２）具有低的热导率和高的热膨胀系数，因此是目前最常用的热障涂层材料之一。

等离子喷涂是最常用的热障涂层制备手段，但是等离子喷涂的缺点是涂层呈典型的层状结构，界面结合以机械结合方式为主，孔隙率较高，且涂层的化学成分和晶体结构存在不均匀性，因而在恶劣的服役环境下性能得不到保证。

激光作为高能束在零部件表面改性方面应用广泛［４－５］，因此引入激光重熔工艺用于改善等离子喷涂层的致密性、抗热震性［６－１４］。

相对于激光重熔氧化铝涂层的研究，激光重熔ＹＳＺ的研究较少。

激光重熔喷射电沉积纳米结构镍涂层性能研究

激光重熔喷射电沉积纳米结构镍涂层性能研究王东生;黄因慧;田宗军;刘志东;朱军【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2008(32)3【摘要】为了研究激光重熔工艺对用喷射电沉积方法电镜和X射线衍射仪对涂层表面形貌和晶粒尺寸进行了分析,并对涂层做了表面显微硬度测试和耐腐蚀性试验,对激光重熔工艺对涂层性能影响进行了理论分析和实验验证.结果表明,在优选的工艺参数下,喷射电沉积制备的镍涂层由平均尺寸为13.7nm的纳米晶颗粒组成;经过激光重熔后,熔融区内的晶粒尺寸明显减小,涂层与基体由机械结合变为冶金结合,涂层的表面显微硬度和耐腐蚀性能得到明显的提高.这一结果对于促进激光加工技术在纳米材料的应用具有一定的理论意义和实际价值.【总页数】4页(P231-233,251)【作者】王东生;黄因慧;田宗军;刘志东;朱军【作者单位】南京航空航天大学,江苏省精密与微细制造技术重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,南京,210016;南京航空航天大学,江苏省精密与微细制造技术重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,南京,210016;南京航空航天大学,江苏省精密与微细制造技术重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,南京,210016;南京航空航天大学,江苏省精密与微细制造技术重点实验室,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,南京,210016;南京航空航天大学,机电学院,南京,210016【正文语种】中文【中图分类】TG174.44【相关文献】1.脉冲喷射电沉积纳米结构镍涂层研究 [J], 王东生;黄因慧;田宗军;刘志东;朱军2.激光重熔对喷射电沉积纳米结构镍涂层性能影响研究 [J], 王东生;黄因慧;田宗军;刘志东;朱军3.激光重熔喷射电沉积纳米晶镍涂层微观结构 [J], 王东生;黄因慧;田宗军;刘志东;朱军4.喷射电沉积纳米晶镍的研究 [J], 王跃华5.电流对喷射电沉积纳米晶镍结构和硬度的影响 [J], 江山;田军辉;王世建;康广生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。