铝合金表面激光熔覆金属基复合材料涂层

合集下载

铝合金表面激光熔覆SiC颗粒增强复合耐磨涂层研究

维普资讯
汽车工艺与材料
・
试验研究・
ＡＵＴＯＭＯＢＩＬＥＥＣＨＮＯＬＧＹ＆ＭＡＴＥＡＬＴＯＲＩ
文章编号：０３８１（０６０ — ０７０１０ — ８７２０）４００ — ４
铝合金表面激光熔覆ＳＣ颗粒增强复合耐磨涂层研究ｉ
ｍｅｈｎｓｅｅａａｙｅ．Ｔｅｒｓｌｓｏｅｈｔｏｎｏｔｅｐｒｃｅｔｎｔｅｉｇａｄｓｌｔｎｓｒｎｈｎｎ，ｃａｉｍｓｗｒｎｌｚｄｈｅｕｔｈｗｄｔａ。ｗｉｇｔｈａｔｌｓｓｒｇｈｎｎｎｏｕｉｔｅｇｅｉｇｓｉｅｏｔ
王冬涛李会山，，王惠滨
（天津环渤海控股集团有限公司，１．天津３００；４津钢管集团公司技术中心，０２０２．天津３００；军事交通学院汽车工程系，０３１３．天津３０６）０１１
摘要：采用激光熔覆技术在铝合金表面制备ＳＣ颗粒增强的Ｎ基合会复合涂层，中ＳＣ粉末采用预置和同步送粉ｉｉ其ｉ两种方法。试验结果表明，在激光功率Ｐ２ｋ、＝Ｗ光斑直径ｄ３ｍｍ、＝扫描速度ｖ３／工艺条件下，＝ｍｍｓ预置ＳＣ粉末厚ｉ度１ｍ或送粉量ｍ－ｍｎ可以获得表面平、ｍｐ８ｇｉ，－／无裂和界面结合较好的熔覆层。测试了熔覆层的硬度和滑动摩擦磨
ｖ３ｍｍ／；ｅｍｉｍｅｅ＝＝ｓｂａｄａｔｒｄ３ｍｍ；ｉｏｄｒｐｅｏｔｇｔｉｋｅｓｉＳＣｐｗｅｒｃａｉｈｃｎｓｓｍｍｒｐｗｄｒｆｅｉｇｒｔ％８ｇｍｉ．ｈｎｌｏｏｅｅｄｎａｅ／ｎＴｅ

一种基于铝合金基体表面的激光熔覆钛合金涂层及其制备方法

一种基于铝合金基体表面的激光熔覆钛合金涂层及其制备方法基于铝合金基体表面的激光熔覆钛合金涂层的制备方法主要包括铝合金基体与钛合金粉末冶金结合形成熔合层，以及在熔合层上形成紧密相连的高性能钛合金涂层。

具体如下：
1. 铝合金基体准备：选择适当的铝合金材料作为基体，对其进行清洁和预处理，以确保表面适合激光熔覆工艺。

2. 钛合金粉末制备：选择合适的钛合金粉末，这些粉末将通过激光熔覆工艺与铝合金基体结合。

3. 激光熔覆工艺：使用激光熔覆技术，将钛合金粉末均匀地铺设在铝合金基体表面，并通过激光束加热，使粉末与基体表面熔化并形成冶金结合的熔合层。

4. 涂层性能优化：根据需要，对激光功率、扫描速度、粉末流量等工艺参数进行调整，以获得最佳的涂层性能。

5. 后处理：涂层完成后，可能需要进行冷却、打磨或其他后处理步骤，以确保涂层的性能和外观满足要求。

值得一提的是，激光熔覆技术是一种有效的表面改性技术，通过激光加热使熔覆材料与基体形成冶金结合的高质量熔覆层。

这种方法可以提高铝合金表面的硬度和耐磨性，从而扩展其在工业应用中的使用范围。

浅谈激光熔覆技术

浅谈激光熔覆技术激光熔覆技术是一种先进的表面处理技术，它通过将激光聚焦于工件表面进行熔化，然后再将熔化金属喷射到基底金属表面从而实现涂覆，从而实现对工件表面进行改性的目的。

该技术在汽车制造、航空航天、船舶制造等领域有着广泛的应用，因为它可以显著提高工件表面的性能，例如附着力、耐磨性和抗腐蚀性等。

激光熔覆技术的优势主要体现在其对材料的高能量输入和局部加热的特性上。

通过激光束的聚焦，可以实现对金属表面的快速加热和熔化，使得涂覆材料与基底金属之间能够充分融合并形成均匀、致密的涂层。

与传统的喷涂技术相比，激光熔覆技术具有更高的能量密度和更精细的加热控制能力，能够有效减少热影响区和热影响深度，从而降低了工件的变形和残余应力，提高了涂层的质量和性能。

激光熔覆技术还具有高效、节能的特点。

由于激光束的能量可以被准确控制和聚焦，因此可以实现对涂覆材料的局部加热和熔化，避免了整个工件表面的加热和熔化，减少了能量的浪费。

激光熔覆技术还可以通过自动化设备实现高速涂覆，提高了生产效率和降低了成本。

除了以上的优势之外，激光熔覆技术还可以实现对基底金属和涂覆材料之间的冶金交互，从而形成更加牢固的结合界面。

在熔融状态下，涂覆材料与基底金属之间可以发生溶解和扩散，使得它们之间相互渗透和合金化，从而增强了两者之间的结合力和相容性。

这种冶金交互效应可以有效提高涂层的附着力和耐磨性，延长工件的使用寿命。

在实际应用中，激光熔覆技术通常可以实现对金属、陶瓷、金属基复合材料等材料的涂覆。

对于金属材料，常见的涂覆材料包括钴基合金、镍基合金、铬铝合金等高温合金材料；对于陶瓷材料，则通常采用氧化铝、碳化硅等硬质材料；而对于金属基复合材料，则可以实现对纤维增强复合材料的表面涂覆。

不同的涂覆材料可以实现对工件表面不同性能的改善，例如提高抗磨损性能、提高高温性能、提高耐蚀性能等。

需要说明的是，激光熔覆技术在应用过程中也面临着一些挑战，例如涂层的微观组织和组成与加工参数之间的关系不够清晰，热输入过大可能会导致涂层和基体金属之间的热影响区扩大等。

激光熔覆技术的原理和应用

激光熔覆技术的原理和应用1. 激光熔覆技术的简介激光熔覆技术是一种常用于金属表面改性和复合材料制备的先进加工技术。

它利用高能激光束对工件表面进行局部熔化，使金属或合金液态化并与基材相互混合，形成一层高质量的涂层。

激光熔覆技术具有熔化速度快、固化快、热影响区小、涂层与基材结合强等优点，因而在航空航天、汽车制造、能源装备等领域得到广泛应用。

2. 激光熔覆技术的原理激光熔覆技术的实质是利用高能激光束对工件表面进行局部加热，使其达到熔点，然后进行快速冷却，使其凝固成为一层均匀致密的涂层。

其原理主要包括以下几个方面：2.1 激光加热高能激光束在与工件表面接触时，光能转化为热能，使工件局部区域温度升高。

激光加热具有高度集中的特点，可以实现对工件表面的高温局部加热，而对其他区域几乎没有热影响。

2.2 金属熔化通过激光加热，金属或合金在达到熔点的条件下发生熔化。

激光熔化的特点是熔池温度高、熔池容积小、凝固速度快。

这使得熔化的金属能够在非常短的时间内冷却并固化，形成一层均匀致密的涂层。

2.3 冷却和凝固金属熔池在短时间内冷却并凝固形成固体涂层。

冷却速度的快慢直接影响涂层的组织结构和性能。

激光熔覆技术的快速冷却速度可以避免大晶粒的形成，并在晶界处形成细小的析出相，提高涂层的强度和硬度。

3. 激光熔覆技术的应用激光熔覆技术在多个领域有着广泛的应用，下面列举了其中一些典型的应用：3.1 表面修复和修饰通过激光熔覆技术可以对损坏的金属零件进行修复和修饰。

激光熔覆可以填充表面缺陷、修复裂纹，提高零件的使用寿命和性能。

3.2 硬质合金涂层制备激光熔覆技术可以在金属基材表面涂覆硬质合金材料，提高金属零件的耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳性。

硬质合金涂层广泛应用于机械零件、切削工具等领域。

3.3 功能性涂层制备通过激光熔覆技术可以在金属基材表面制备各种功能性涂层，如热障涂层、阻尼涂层、导电涂层等。

这些涂层可以为金属零件赋予新的性能和功能，拓展其应用范围。

铝合金表面激光熔覆SiC颗粒增强表层金属基复合材料的组织及空泡腐蚀性能

维普资讯
铝合金表面激光熔覆ＳＣ颗粒增强表层金属基复合材料的组织及空泡腐蚀性能ｉ
铝合金表面激光熔覆ＳＣ颗粒增强表层金属基ｉ材复合料的组织及空泡腐蚀性能
ＺＨＡＮＧｏｇ，ＺＳｎ！ＨＡＮＧＣｈｎｈａ，Ｚｕ — ｕＨＡＮＧｍｉｇ．Ｍａｕｃｕｇ。ＷＵｅ— ａ：ＩｔｎｎＨａｈｎＷｉｏ．ｔＷＡＮＧａ — ａ（ｈｎａｇＰｌｔｃｎｃＵｎｖｒｉＭｏｃｉ１Ｓｅｙｎｏｙｅｈｉｉｅｓｔｙ．Ｓｅｙｎ１０Ｓｈｎａｇｌ２，Ｃｈｎ０ｉａ；２ＳａｅＫｅ，ｂｆｒＣｏｒｓｏｎｒｔｃｉｎ．ＣｈｎｓａｅｙＯｃｅｃｓｔｔｙＩｏｒｏｉｎａｄＰｏｅｔａｏｉｅｅＡｃｄｍｆＳｉｎｅ．Ｓｅｙｎｉ０６Ｃｈｎｈｎａｇ１０１，ｉａ；３ＨｏｇＫｏｇＰｌｔｃｎｃＵｎｖｒｉＹ，ＨｏｇＫｏｇ，Ｃｈｎ）ｎｎｏｙｅｈｉｉｅｓｔｎｎｉａ
ＣａｉａｉｎＥｒｉｎａｄＭｉｒｓｒｃｕｒｆＬａｅｒａｅＣｌｄｎｇｖｔｔｏｏｓｏｎｃｏｔｕｔｅｏｓｒＳｕｆｃａｄｉＭＭＣｆＳｉＩｎＡＡ６６ｕｍｉｕＡｌｏｏＣｌｏ０１Ａｌｎｉｍｌｙ
．
Ａｂｔａ：ＬａｅｕｒａｅｃａｄｉｇｏｆＳｉｏｓｒｄｓｒｓｆｃｌｄｎＣｐｗｄｅａｅｎＡＡ６６ｉｎｉｕｍｌｏａＰｒｅＵｔＵ — ｒ［ｖｒｏ０１ａｕｌｎａｌｙｗｓｃ．ｌｄＯＳｒｉｇｎ２ＷｋＣＷｈＡＧａｅ．ＳｓｑｕｎｔｌｓｒｓｒａｅｍｅｎｈｅｌｙｓｇｖｕｆｃｔｅａＮＹｌｓｒｕｂｅｅａｅｕｆｃｈｉｇｏｆｌａｅｒａｅａｓｒａｅｒｔｔ［ｍａｒｘｃｎｐＳ１（Ｉｌ）．Ｔｈｅｎｉｒｔｕｃｕｅａｎａｅｉｅｉｉａｉｈｏｄｉｉｄｌｙｒｗｅｅ１ｉｏｌＯｉｃＭｖＣｌｃｏｓｒｔｒｄｐｈｓｄｎｔｆｃｔｏａ０ｆｔｅｍｆｅａｅｒ

铝合金表面激光熔覆原位自生TiC增强金属基复合材料涂层

铝合金表面激光熔覆原位自生TiC增强金属基复合材料涂层张松;康煜平;文効忠;吴维;王茂才【期刊名称】《稀有金属材料与工程》【年(卷),期】2001(30)6【摘要】以 Ti,Si C混合粉末作为预置合金涂层 ,采用 2 k W连续 Nd:YAG固体激光器进行激光熔覆处理 ,在 6 0 6 1铝合金表面借助于接触反应法制备原位自生 Ti C颗粒增强 Al- Ti复合材料涂层。

试验结果表明 :采用合适的激光辐照工艺参数 ,可获得增强相 Ti C弥散分布 ,以 Ti- Al金属间化合物及 Al过饱和固溶体为主要组成相的复合材料熔覆层组织。

Ti C颗粒与复合材料基体润湿良好 ,熔覆层结晶致密 ,与 6 0 6 1铝合金基材呈良好的冶金结合。

【总页数】6页(P422-427)【关键词】激光熔覆;铝合金;原位反应合成;金属基复合材料;涂层;碳化钛【作者】张松;康煜平;文効忠;吴维;王茂才【作者单位】沈阳工业大学;香港理工大学;中国科学院金属腐蚀与防护国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TB333【相关文献】1.激光熔覆原位自生TiC颗粒增强镍基复合涂层的组织与耐磨性 [J], 马世榜;夏振伟;徐杨;施焕儒;王旭;郑越2.激光熔覆原位自生TiC-VC颗粒增强Fe基金属陶瓷涂层 [J], 杜宝帅;李清明;王新洪;邹增大3.激光熔覆原位自生TiC增强Ni3(Si,Ti)金属间化合物复合涂层研究 [J], 樊丁;付锐;张建斌;戴景杰4.Ti6Al4V表面激光熔覆原位自生TiC颗粒增强钛基复合材料及摩擦磨损性能 [J], 张松;张春华;吴维;王茂才5.铝合金表面激光熔覆原位自生TiB颗粒增强耐磨涂层的研究 [J], 朱文慧;徐江;陈哲源;刘文今因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

铝合金激光熔覆涂层的组织性能研究

铝合金激光熔覆涂层的组织性能研究随着科技的不断发展，人们对于材料的强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能的要求也愈加严格。

在这样的背景下，铝合金激光熔覆涂层作为一种新型的表面处理技术，得到了广泛的应用和研究。

在本篇文章中，我们将从组织性能的角度，探究铝合金激光熔覆涂层的优势和特点。

1. 激光熔覆涂层的形成过程激光熔覆涂层的形成过程主要有以下几个步骤：（1）选用合适的基材和覆盖材料，并将其置于激光束的照射下；（2）激光束将覆盖材料熔化，并将其喷射到基材表面；（3）在高温下，基材表面会发生一系列的物理和化学反应，形成一层混合物；（4）经过冷却和凝固，激光熔覆涂层最终形成。

2. 铝合金激光熔覆涂层的特点铝合金作为一种轻质材料，具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性，因此在航空航天、汽车制造和电子设备等领域有广泛的应用。

铝合金激光熔覆涂层具有以下几个特点：（1）显著的强度提高：因为激光熔覆涂层会在基材表面形成一层坚硬、致密的混合物，因此会显著提高铝合金材料的强度和硬度。

（2）耐磨性提高：激光熔覆涂层的表面硬度高，能够有效地提高铝合金材料的耐磨性和耐蚀性。

（3）材料质量保证：激光熔覆涂层制备过程中，熔化和固化速度快，因此不容易出现晶粒长大和气孔等缺陷。

3. 铝合金激光熔覆涂层的组织结构铝合金激光熔覆涂层的组织结构主要由以下几个方面的因素影响：（1）喷射材料的选择：不同的喷射材料对涂层的组织结构会产生不同的影响，比如喷射粉末的形状、大小和成分等。

（2）涂覆层厚度：涂覆层的厚度对组织结构的影响比较显著，通常情况下，涂层厚度越厚，涂层的晶粒也会相应变得更大。

（3）热量影响区：涂层的组织结构还与热量影响区有关，热量影响区受到的热量越大，涂层的组织结构也会相应地发生变化。

4. 铝合金激光熔覆涂层的应用前景由于铝合金激光熔覆涂层具有显著的优势和特点，因此在未来的发展中具有广阔的应用前景。

其中，涂层技术在航空航天、汽车制造、电子设备、工程机械等行业都有着广泛的应用。

激光熔覆对铝合金表面硬度的提高研究

激光熔覆对铝合金表面硬度的提高研究铝合金是一种常见的轻质金属材料，广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑等领域。

然而，由于其较低的硬度，铝合金在某些应用中容易出现磨损和疲劳问题。

因此，提高铝合金的表面硬度成为了一个重要的研究课题。

激光熔覆技术作为一种先进的表面改性技术，可以显著提高铝合金的表面硬度，并在工业应用中具有广阔的前景。

激光熔覆是利用高能量激光束对金属表面进行快速熔化和再凝固的过程。

在激光熔覆过程中，激光束在铝合金表面产生瞬间高温，使得表面金属熔化，并与基材充分混合。

在快速冷却的过程中，金属会重新凝固形成非晶态或亚晶态结构，从而提高了表面的硬度。

激光熔覆对铝合金表面硬度的提高主要有以下几个方面的影响：首先，激光熔覆过程中产生的高能量激光束可以使铝合金表面达到极高的温度。

在这高温的作用下，铝合金的晶粒尺寸得到细化，晶体内部的位错密度增加，这些都有利于提高铝合金的硬度。

其次，激光熔覆过程中快速冷却的速度使金属在固化时形成非晶态或亚晶态结构。

相对于晶态结构，非晶态或亚晶态结构具有更高的硬度和强度。

此外，激光熔覆对铝合金表面还可以实现元素的超快扩散，即由于高温和快速冷却导致合金元素在表面的过饱和情况下迅速扩散，形成富含合金元素的固溶体或化合物，进一步增加了表面的硬度。

总而言之，激光熔覆技术通过高能量激光束的作用，使铝合金表面达到高温和快速冷却，进而改变了铝合金的晶体结构和成分分布，从而显著提高了其表面硬度。

然而，激光熔覆技术在应用过程中也面临一些挑战和限制。

首先，激光熔覆过程中产生的高温会导致铝合金的烧蚀和热应力等问题，影响了熔覆层的质量和性能。

其次，激光熔覆层与基材之间的界面结合强度有限，容易出现剥离和脱落的问题。

此外，激光熔覆层的残余应力也会影响到铝合金的整体性能。

为了克服这些问题，可以采取以下措施来进一步优化激光熔覆技术。

首先，控制激光参数，如激光功率、熔化深度和扫描速度等，以获得合适的熔覆层质量和硬度。

ZL114A铝合金表面激光熔覆层组织及性能研究

图１ＹＧＨＷ一０型激光加工器ＡＧ３０
２试验方法与内容
采用ＹＧＨＷ一０ＡＧ３０型激光加工器，如图１所示。该激光加工机最大工作电压为４０Ｖ，最大脉宽０
为２ｓ０ｍ．最小光斑直径为０ｍ。选用Ｚ１４．ｍ３Ｌ１Ａ
第２卷第７８期
Ｖｏ－８Ｎ．ｌｏ７２
文章编号：０７１８（００ — ０８０１０ — ０２１）７００ — ８１１
ＺＡ铝合金表面激光熔覆层组织Ｌ４１１及性能研究
梁艳龙，于玮
（．１华北光电技术研究所，北京１０１；００５２华中科技大学材料科学与工程学院，湖北武汉．４０７）３０４
（ｌ表为其化学成分，图２为其金相显微组织）为激光熔覆的基体材料，该铝合金具有良好的流动性、抗热裂性和良好的焊接性能，在航空航天和民用工业中
图２Ｚ４Ｌ１Ａ金相显微组织１
表１Ｚ１４ＬＡ合金成分（量分数。％）１质
Ｈ一００型显微硬度计对试样进行了金相分析和硬Ｖ１０度测试。
铝及铝合金已成为了继钢铁之后的第二大金属
材料，而且其需求正在不断上升ｌｌｌ。然而，实际应用＿３
中，铝合金也存在诸多问题，如：硬度较低、摩擦系数高、磨损大、耐磨性差、易产生塑性变形等等，这在很大程度上限制了铝合金的应用范围。高强铝合金
ＬＩＡＮＧｎＬｎＹａ — ｏｇ，ＹＵｅＷｉ

铝合金激光熔覆金属基复合材料及数值模拟的开题报告

铝合金激光熔覆金属基复合材料及数值模拟的开题报告一、课题介绍铝合金作为一种轻质、高强度和可循环利用的金属材料，广泛应用于航空航天、汽车和电子等行业。

然而，由于其低耐磨性和低热稳定性等缺点，其在某些高温、高强度和耐磨场合的应用受到限制。

为了提高铝合金的机械性能和耐磨性能，通常采用表面覆盖复合材料的方法。

激光熔覆是一种有效的表面覆盖技术，可以生成高性能的金属基复合材料。

本课题将研究铝合金激光熔覆金属基复合材料的制备工艺和性能，包括复合材料的组成、微观结构、力学性能和耐磨性能等方面。

同时，使用数值模拟方法，对激光熔覆过程进行仿真分析，以优化制备工艺和提高制备效率。

二、研究目标1.研究铝合金激光熔覆金属基复合材料的制备工艺，包括熔覆参数的选择、复合材料的组成设计和微观结构的控制等方面；2.研究复合材料的力学性能和耐磨性能，包括硬度、压缩强度、拉伸强度和摩擦磨损性能等方面；3.使用数值模拟方法，对激光熔覆过程进行仿真分析，以探究其物理机制，优化制备工艺和提高制备效率。

三、预期结果1.确定一种铝合金和金属粉末的组合，用于制备高性能的金属基复合材料；2.控制复合材料的微观结构，提高力学性能和耐磨性能；3.通过数值模拟方法，探究激光熔覆过程的物理机制，优化制备工艺；4.获得一种具有高性能的铝合金激光熔覆金属基复合材料，并为其在航空航天、汽车和电子等领域的应用提供科学依据。

四、研究方法1.制备铝合金激光熔覆金属基复合材料：采用激光熔覆技术，将铝合金基底上覆盖金属粉末，通过熔覆过程形成金属基复合材料；2.制备复合材料的测量和分析：采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射等仪器对合成材料的微观结构进行表征，测量其硬度、压缩强度、拉伸强度等力学性能和耐磨性能；3.数值模拟：使用计算流体力学软件对激光熔覆过程进行仿真分析，探究其物理机制和优化制备工艺。

五、研究进度安排第一年：确定铝合金和金属粉末的组合，制备铝合金激光熔覆金属基复合材料；第二年：对复合材料的微观结构和力学性能进行测量和分析；第三年：使用数值模拟方法，对激光熔覆过程进行仿真分析，优化制备工艺。

铝合金表面激光熔覆nicral+y2o3硬质合金涂层裂纹产生机理的研究

铝合金表面激光熔覆nicral+y2o3硬质合金涂层裂纹产生机
理的研究
摘要：本文研究了铝合金表面激光熔覆NICRAL+Y2O3硬质合金涂层裂纹产生机理。

通过对涂层材料的制备、涂层工艺及涂层性能的测试，分析了涂层材料的成分、涂层厚度、激光功率等因素对涂层性能的影响。

结果表明，NICRAL+Y2O3硬质合金涂层具有良好的耐磨性和抗腐蚀性，但其裂纹的产生与涂层厚度、激光功率等因素密切相关。

因此，本文的研究结果可以为铝合金表面激光熔覆技术提供理论依据和指导。

引言：铝合金作为一种轻质、高强度的金属材料，在航空、汽车、船舶等领域得到了广泛应用。

然而，铝合金的耐磨性和抗腐蚀性较差，限制了其应用范围。

为了提高铝合金的性能，人们采用表面涂层技术对其进行改性。

激光熔覆技术作为一种新型的表面涂层技术，具有工艺简单、涂层性能优异等优点，已经得到了广泛的应用。

但是，激光熔覆技术中涂层的裂纹问题一直是制约其应用的关键因素之一。

因此，研究铝合金表面激光熔覆NICRAL+Y2O3硬质合金涂层裂纹产生机理
具有重要的现实意义。

实验方法：本实验采用激光熔覆技术制备NICRAL+Y2O3硬质合金涂层。

首先，制备了不同成分的涂层材料，包括NICRAL、NICRAL+Y2O3、NICRAL+Y2O3+TiC等。

然后，采用激光熔覆技术将涂层材料涂覆在铝合金表面。

最后，对涂层材料的成分、涂层厚度、激光功率等因素进
行了优化选择。

金属基复合材料涂层

金属基复合材料涂层金属基复合材料涂层是一种在金属表面上形成的一层涂层，通常由多种材料组成，旨在提供金属材料更高的性能和保护。

金属基复合材料涂层既可以提高金属材料的耐蚀性，也可以改善其机械性能和耐磨性，从而延长金属材料的使用寿命和降低维护成本。

金属基复合材料涂层的制备过程包括底材表面处理、涂层制备和涂层后处理等步骤。

首先，底材表面处理是非常关键的一步，它可以通过清洁、打磨、去氧化等方式，确保底材表面光滑清洁，提高涂层附着力。

接着是涂层的制备，涂层通常由基体材料和弥散相组成，基体材料可以是金属、陶瓷或聚合物等，弥散相用于改善涂层的性能，如增强强度、提高导热性等。

最后是涂层后处理，包括固化、烧结、热处理等步骤，以确保涂层结构稳定、致密，达到期望的性能要求。

金属基复合材料涂层在工业领域有着广泛的应用。

例如，在航空航天领域，金属基复合材料涂层可以提高航空发动机的耐高温、耐腐蚀性能，从而提高发动机的工作效率和寿命。

在汽车制造领域，金属基复合材料涂层可以增加汽车零部件的耐磨性，延长其使用寿命。

在海洋领域，金属基复合材料涂层可以提供船舶部件更好的防腐蚀性能，抵御海水的侵蚀。

金属基复合材料涂层的发展趋势是朝着高性能、环保、智能化方向发展。

未来，随着新材料、新工艺的不断涌现，金属基复合材料涂层的性能将会得到进一步提升，涂层制备技术将变得更加智能、高效。

同时，随着环保意识的不断提升，金属基复合材料涂层的制备过程将会更加环保，减少对环境的影响。

综上所述，金属基复合材料涂层是一种具有广泛应用前景的先进材料，它可以提高金属材料的性能和使用寿命，满足不同领域对材料性能的需求。

随着技术的不断进步和创新，相信金属基复合材料涂层将会在未来发展中扮演更加重要的角色。

激光熔覆技术制备新型Al-TiC复合涂层的研究

为１ｉ。０ｎｍ
表２激光表面熔覆处理工艺参数参数激光扫描速度／脉宽／光斑直
（ｍ・）ｍｓ
１０．１５．
２０
４０
６Ｏ
８０
１００
２（）０／。
激光能量密度／
ＬａｅａｄｎｃｎｌｇｓｒＣｌｄｉｇＴｅｈｏｏｙ
ＸＵａ．ａ，ＵｅｇＸｉｏｄｎＮＩＣｈｎ
（．ｅａｏａｒｏｄａｃｄＳｕｔｒｌｔａｓｉｉｒｆＥｕａｏ，ＣａｇｈｎＵｉｅｓｙｏ１ＫｙＬｂｒｔｙｆｖｎｅｔｃｕａＭａｅｌ，ＭｎｓｏｄｃｔｎｈｎｃｕｎｖｒｔｆｏＡｒｉｒｔｙｉｉ
ｓａｎｎｐｅｎｎｒｅｓｔｆｌｓｒｂａｗｒ．ｃｎｉｇｓｅｄａｄｅｅｇｄｎｉｏｅｅｍｅｅ２５ｍｍ／ｎ．９Ｊｍｓｐａｅｙ，ｈｌｄｉｇｙｙａｓａｄ６０／ｅａｔｌｔｅｃａｄｎｒ
ｃａｉｇｏｔｎ
引言
铝合金具有比重小、耐蚀性好、比强度高及热
收稿日期：０１０ —９２１—５１修回日期：０１１－０２１一０１基金项目：吉林省教育厅科技攻关项目（０５２）２００５
嚣 Leabharlann 蒙薷毫蠢量增加。但与其它一些金属材料相Ｌ，ｔ铝合金硬度较
熔覆层，对熔覆层的微观组织、相构成和耐磨并物
表面强化是提高铝合金耐磨性的有效方法之

一种铝合金表面激光熔覆稀土氧化钇+铝+铁基合金复合涂层的工艺

一种铝合金表面激光熔覆稀土氧化钇铝铁基合金复合涂层的工艺1.引言铝合金是一种重要的结构材料，具有轻质、高强度和良好的耐腐蚀性能。

然而，在某些特殊环境下，铝合金的表面容易受到磨损、腐蚀和高温氧化等问题的困扰。

因此，为了提高铝合金的表面性能和使用寿命，可以采用激光熔覆技术制备稀土氧化钇铝铁基合金复合涂层。

本文将介绍一种铝合金表面激光熔覆稀土氧化钇铝铁基合金复合涂层的工艺。

2.工艺流程2.1材料准备首先，需要准备以下材料：铝合金基材稀土氧化钇粉末铝铁基合金粉末2.2表面处理将铝合金基材进行表面处理，包括清洁和打磨。

清洁可以采用溶剂洗涤或超声波清洗的方法，以去除表面的油污和杂质。

然后使用砂纸或研磨机进行打磨，以提高表面的粗糙度和附着力。

2.3激光熔覆将稀土氧化钇粉末和铝铁基合金粉末按一定比例混合，并均匀撒布在铝合金基材表面。

然后，使用激光熔覆设备对铝合金基材进行激光熔覆处理。

在激光熔覆过程中，激光束会将粉末加热至熔点以上并迅速冷却，形成复合涂层。

这样可以实现粉末与基材的冶金结合，并在表面形成致密的复合涂层。

2.4后处理完成激光熔覆后，需要进行后处理工序。

包括冷却、清洗和抛光等步骤。

冷却可以采用自然冷却或水冷却的方式，确保复合涂层的结构稳定性。

清洗可以采用溶剂清洗或超声波清洗，以去除残留的粉末和杂质。

最后，使用抛光工具对复合涂层进行抛光处理，以提高表面的光洁度和平整度。

3.工艺优化和控制在铝合金表面激光熔覆稀土氧化钇铝铁基合金复合涂层的工艺中，需要进行优化和控制，以获得理想的复合涂层性能。

以下是一些优化和控制的关键点：粉末配比：稀土氧化钇粉末和铝铁基合金粉末的配比需经过实验确定，以获得最佳的复合涂层组织和性能。

激光参数：激光功率、扫描速度和扫描轨迹等参数需要进行调整和优化，以控制复合涂层的熔化和冷却过程，避免出现裂纹和缺陷。

温度控制：在激光熔覆过程中，需要对基材和复合涂层的温度进行控制，以确保合适的熔化和结晶过程，避免过热或过冷导致的问题。

激光熔覆熔覆材料

激光熔覆熔覆材料
激光熔覆是指用激光束加热工件表面材料，使其部分或全部熔化，然后在激光熔池内
喷射熔覆粉末，通过快速凝固、晶化、液-固相变化和热处理等复杂过程，将熔覆粉末和
母材表面材料熔接在一起，形成一种新型的涂层材料。

激光熔覆涂层具有高附着性、低氧化、低残留应力、均匀组织、致密性好、耐磨性高、耐腐蚀性好等优异性能。

激光熔覆涂层材料主要有金属材料、合金材料、陶瓷材料、金属-陶瓷复合材料等。

金属材料包括钛、铝、镍、钴、铁、铬等，合金材料包括钨钼合金、钨铜合金、钨铜镍合金、钢基合金、铝基合金等，陶瓷材料包括氧化铝、氧化锆、氮化硅、碳化钨、氧化钨等，金属-陶瓷复合材料则包括铜/氧化铝、铁/氧化铝、铁/碳化钨、钛/氮化硅等。

激光熔覆涂层材料的选择需要考虑到所需涂层的性能和使用条件等因素。

例如，在高温、高压、腐蚀、磨损等恶劣环境下使用的部件往往需要涂上高温合金或特殊合金涂层，
而在表面需要耐腐蚀、耐热、耐磨等要求的部件上则需要涂上钨钼合金、氧化铝、氮化硅
等材料组成的涂层。

激光熔覆涂层技术的应用范围非常广泛，包括航空航天、机械制造、汽车、电子、建
筑等领域。

例如，在航空航天领域，激光熔覆可用于涂覆高温合金、钨钼合金等材料制成
的涂层，用于发动机叶片、燃烧室、涡轮叶片等部件上，可有效提高部件的耐热、耐磨性能。

在电子领域，激光熔覆可用于制备具有高热导率、高电导率、低绕组噪声等优异性能
的电子器件材料。

在建筑领域，激光熔覆可用于涂覆具有耐候性、防腐蚀等特性的涂层，
可延长建筑材料的使用寿命。

总之，激光熔覆涂层技术具有广泛的应用前景，并且随着技术的不断发展，其应用范
围还将不断扩大。

铝合金表面激光熔覆技术

关键词：铝合金；激光熔覆；研究进展
本文引用格式：张鹏飞，李玉新，吴利芸．铝合金表面激光熔覆技术［Ｊ］．兵器装备工程学报，２０１７（１０）：１５１ —１５５．
Ｃｉｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｔ：ＺＨＡＮＧＰｅｎｇｆｅｉ，ＬＩＹｕｘｉｎ，ｗＵＬｉｙｕｎ．ＳｔａｔｕｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＬａｓｅｒＣｌａｄｄｉｎｇｏｎＡｌｕｍｉｎｕｍＡｌｌｏｙｓ［Ｊ］．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｌａｓｅｒｃｌａｄｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｎａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓｕｆｒａｃｅｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｍｅｔｈｏｄｓｏｆｌａｓｅｒｃｌａｄｄｉｎｇｏｎａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓｕｆａｒｃｅｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏａｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｔａｉｙｕａｎ０３００５１，Ｃｈｉｎａ）

铝合金表面激光熔覆铜基合金涂层研究

第32卷第3期2008年6月激光技术LASER TEC HNOLOGYV o.l 32,N o .3June ,2008文章编号:1001 3806(2008)03 0240 04铝合金表面激光熔覆铜基合金涂层研究王维夫1,2,孙凤久1*,王茂才2(1.东北大学理学院,沈阳110004;2.中国科学院金属研究所金属腐蚀与防护国家重点实验室,沈阳110016)摘要:为了提高铝合金的表面强度,根据铜合金的液相分离性质,采用CO 2激光熔覆方法,在铝合金表面成功制备了铜基合金涂层。

结果表明,涂层的基体相为铜基固溶体,强化相主要为呈弥散分布的l aves 相。

涂层中的强化相表现出了富M o 核心 + 包围相的复合结构特征,这主要是由于富M o 核心的析出为液相分离提供了异质形核条件所造成的。

硬度测试表明,所获涂层的硬度约为270HV 0.05,比ZL104铝合金提高了约2倍。

关键词:激光技术;铜基合金;激光熔覆;铝合金;组织;硬度中图分类号:TG 156.99 文献标识码:AStudy of Cu base coati ng on al u m i nu m alloy by l aser cladd i ngWANG W ei fu 1,2,SU N F eng jiu 1,WANG M ao ca i2(1.Schoo l of Sciences ,N o rt heastern U n i versity ,Shenyang 110004,Chi na ;2.S tate K ey L abo rato ry o f Corros i on and P rotection ,Institute o fM eta lR esearch ,Ch i nese A cade m y o f Sc i ences ,Shenyang 110016,Ch i na)Abstrac t :A ccord i ng to t he li qu i d separation prope rt y o f Cu base all oy ,t he Cu base coati ng is obta i ned on the a l u m i num a ll oy by CO 2laser cladding f o r i m prov i ng the surface strength o f alu m i nu m a lloy .T he resu lts show that the m atr i x of t he coati ng is Cu base so li d so l u tion ,and the ma i n reinforcing phase is laves phase ,wh ich show s a d i spersi on d i str i bu ti on character .T he re i n f o rc i ng phase sho w s a com posite struct u re o f M o r i ch core + surround i ng phase .T h i s i s m a i nly caused by t he separa ti on o fM o r i ch co res ,wh ich furn is h t he li qu i d separa tion w it h heterogeneity nuc lea ti on surface .T he m i crohardness test show s t hat the m i crohardness o f t he coati ng is about 270HV 0.05,t w o ti m es h i gher than that o f the substrate ZL104a l u m i num all oy .K ey word s :l aser technique ;Cu base all oy ;l aser cladding ;a l u m i nu m all oy ;m i c rostructure ;m icrohardness作者简介:王维夫(1981 ),男,博士研究生,现主要从事铝合金和钛合金的激光表面强化研究。

18.DLF-激光熔覆材料(精)

激光直接制造技术（DLF） —激光熔覆（LC）材料
课程：激光3D打印技术主讲教师：张健
教学目标
初步了解激光熔覆的材料体系
LC成形材料
一.LC技术处理的基体材料：
不锈钢模具钢工具钢铝合金铜合金铸铁
钛合金
LC成形材料
二.激光熔覆（涂层）材料按状态分类：
1.粉末状 2.丝状
3.棒状 4.薄板状
作业布置
一. 用于激光熔覆（涂层）的材料按成分分类主要有哪
几种？
二. 激光熔覆（涂层）材料中三大金属基合金粉末的、特点及适用场合是什么？
粉末状材料应用最广泛
LC成形材料
三. 熔覆粉末材料按成分分类：
金属粉末：铁基、镍基、钴基
陶瓷粉末：碳化物三氧化二铝复合粉末：金属粉末与陶瓷粉末混合
三大金属基合金粉末应用最广泛、最普遍
金属粉末
1.铁基合金粉末：
价格低廉、耐磨性好；适用于要求局部耐磨且容易变形的零件。
1.铁基合金粉末
金属粉末
2.镍基合金粉末：
适用于局部要求耐磨、耐腐蚀及抗热疲劳的零件。
2.镍基合金粉末
价格适中，良好的润湿性、耐蚀性、高温自润滑性；
金属粉末
3. 钴基合金粉末：
价格昂贵，高硬度，较好的高温性能；适用于要求高硬度,高温耐磨性、高温耐蚀及抗热疲劳
铁基合金粉末镍基合金粉末钴基合金粉末

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

Ｋｅｒｓｙｗｏｄ
ａｕｎｍｌｙｌｓｒｃａｄｎ，ｅａｔｉｏｏｉｏｔｎｓｌｍｉｕａｌ，ａｅｌｄｉｇｍｔｌｏｍａｒｘｃｍｐｓｔｃａｉｇｅ
０引言
作为航空航天、汽车运输以及动力机械等行业零部件轻量化的理想材料，铝合金低的强度、硬度和耐磨性在很大程度上限
Ａｂｔａｔｓｒｃ
Ｉｈｓｐｐｒｔｅｃｒｅｔｓａｕｆｔｄｅｎｔｅｓｒａｅｌｓｒｃａｄｎｅｈｉｕｏｌｍｉｕａｌｙｎｔｉａｅｈｕｒｎｔｔｓｏｕｉｓｏｈｕｆｃｅｌｄｉｇｔｃｎｑｅｆｒａｕｎｍｌｓａｏ
・４４・２
材料导报
２００８年８月第２专辑 Ⅺ ２卷
铝合金表面激光熔覆金属基复合材料涂层
蒋义斌何，欢符跃春庞兴志。，，
（广西大学物理学院有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室，宁５００；广西大学资源与环境学院，１南３０４２南宁５００）３０４摘要评述了铝合金表面激光熔覆技术和金属基熔覆体系的研究现状，分析了各种金属基熔覆层的组织特征及性能，出了铝合金表面激光熔覆金属基复合材料涂层存在的问题及改进途径，绍了铝合金表面激光熔覆技术的指介
ｆｃｓｒｃａｄｎｅｈｉｕｓｐｅｅｔｄＴｈｉｅｔｎｏｕｔｅｅｅｒｈｉａｓｒｅｌｉｃｓｅ．ａｅｌｅｌｄｉｇｔｃｎｑｅｉｒｓｎｅ．ｅｄｒｃｉｆｆｒｈｒｒｓａｃｓｌｏｂｉｆｄｓｕｓｄａｏｙ
ｍｉｕａｌｙｓｒａｅａｄｔｅｃｒｅｐｎｉｇｉｒｖｍｅｔｍｅｈｄｒｏｎｅｕ．ｐｉｔｏｓｏｌｉｕａｌｙｓｒｎｍｌｕｆｃｎｈｏｒｓｏｄｎｍｐｏｅｎｔｏｓａｅｐｉｔｄｏｔＡｐｌａｉｎｆａｕｎｍｌｕ — ｏｃｍｏ
制了其性能的充分发挥，其应用范围受到较大制约。为了改使
善铝合金的性能，采用了许多表面强化方法，阳极氧化法、如铬酸盐化学氧化法、电镀法、物理气相沉积以及化学气相沉积等。但这些处理方法获得的强化层较薄（有几百微米）强化层与仅，基体之间属机械结合界面或扩散结合界面，结合强度不高。如
应用情况，探讨了今后努力的方向。并
关键词铝合金激光熔覆金属基复合涂层
ＬａｅａｄｎＭＣａｉｓｏｕｉｉｍｌｙＳｕｆｃｓｒＣｌｄｉｇＭＣｏｔｎｇｎＡｌｍｎｕＡｌｏｒａｅ
ａｄｍａｅｉｌｓｓｅｆｔｌｔｉｌｄｉｇｉｒｖｅｄＴｈｃｏｔｕｔｒｎｃａｉａｒｐｒｉｓｏａｅｌｄｎｔｒａｙｔｍｓｏａｍｅｍａｒｘｃａｄｎｓｅｉｗｅ．ｅｍｉｒｓｒｃｕｅａｄｍｅｈｎｃｌｐｏｅｔｆ１ｓｒｃａ — ｅ
ＪＡＮＧｂｎ，ＨＥａＩＹｉｉＨｕｎ，ＦＵｅｈｎ，ＰＡＮＧｎｚｉＹｕｃｕＸｉｇｈ
（ＫｅｂｒｔｒｆＮｅＰｒｃｓｉｇＴｅｈｏｏｙｆｒＮｏｆｒｏｓＭｅａａｅｉｌｆＭｉｉｔｙｏｄｃｔｎ，１ｙＬａｏａｏｙｏｗｏｅｓｎｃｎｌｇｏｎｅｒｕｔｌＭｔｒａｓｏｎｓｒｆＥｕａｉｏ
ＣｏｌｇｆＰｈｓｃ，Ｇｕｎｘｉｅｓｔ，Ｎａｎｎ３０４；ｌｅｏｙｉｓｅａｇｉＵｎｖｒｉｙｎｉｇ５００
２ＣｌｇｆＲｅｏｒｅｎｎｉｎｎ，Ｇｕｎｘｉｅｓｔ，Ｎａｎｎ３０４ｏｌｅｏｓｕｃｓａｄＥｖｒｍｅｔｅｏａｇｉＵｎｖｒｉｙｎｉｇ５００）
材料涂层及应用现状等进行简单的评述，出了存在的问题及提
改进途径，探讨了今后的努力方向。并
１铝合金表面激光熔覆工艺方法
激光熔覆是利用高能量密度激光束将具有不同成分、能性的合金与基体表面快速熔化、扩展和凝固，在基体表面熔覆一层具有特殊物理、化学或力学性能的材料，此涂层与基体界面为冶金结合，构成一种新的复合材料，以弥补基体所缺少的高性能。根据熔覆材料的供给方式，激光熔覆可分为两大类：预置涂层式和同步送粉式。预置涂层式是将熔覆材料预先置于基体材
果受到高的表面负载作用，ห้องสมุดไป่ตู้由于强化层较薄，通过铝合金基底的
变形强化层很容易产生开裂、脱落。因此，获得毫米级的厚强化
ｄｎｔｌｍａｒｘｃｍｐｓｔＭＭＣ）ｃａｉｇｒｎｌｚｄＴｈｉｒｂｅｆａｅｌｄｉＭＣｏｔｎｓｏｌ— ｉｇｍｅａｔｉｏｏｉｅ（ｏｔｓａｅａａｙｅ．ｅｍａｎｐｏｌｍｓｏｓｒｃａｄｎＭｎｌｇｃａｉｇｎａｕ