【摘 要】
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本文结合大功率半导体激光器(HPDL)在熔覆中的应用优势,制备了铁基合金粉末熔覆层。并探讨了在激光熔覆直接制造铁基熔覆层过程当中,工艺参数对熔覆层宏观形貌和质量的影响,
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本文结合大功率半导体激光器(HPDL)在熔覆中的应用优势,制备了铁基合金粉末熔覆层。并探讨了在激光熔覆直接制造铁基熔覆层过程当中,工艺参数对熔覆层宏观形貌和质量的影响,同时研究了铁基熔覆层微观组织的特点,为实际修复齿轮齿面的研究工作起到了参考和指导作用。
根据大功率半导体激光器激光能量密度的分布特点,提出了大功率半导体激光器激光与粉末作用下的升温数学模型,初步给出了工艺参数之间的关系以及对熔覆层外观的影响。
工艺研究是激光直接制造熔覆层的基础部分。本课题研究了激光功率、扫描速度、送粉速度、离焦量、载气流量、保护气体流量、材料表面状态等工艺参数对成形尺寸和成形质量的影响。结果表明：要获得较好的成形质量,工艺参数之间存在着最佳的匹配值。
对铁基熔覆层的微观组织和硬度分布进行了分析和测试。大功率半导体熔覆的铁基熔覆层显示出典型的铸造组织特征,形态上主要由平面晶、柱状晶体、胞状树枝晶体、树枝晶等非平衡铸态组织组成。显微组织上由先共析铁素体枝晶,以及枝晶之间的马氏体和残余奥氏体组成。物相上由α-Fe,以及(Cr,Fe)7C3化合物构成。硬度高达900HV,是基体硬度的4倍。
大功率半导体激光熔覆Fe合金熔覆层为现代装备提供了先进的维修手段,展现出广阔的应用前景,本研究为进一步在修复齿轮齿面的应用中有一定的指导意义。
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