口头报告超声辅助激光熔覆WC原位消除GH4169镍基高温合金Laves相研究
编号:19
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更新:2024-03-12 09:11:53 浏览:80次
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摘要
激光熔覆技术是一种可靠的表面改性技术,能够提高零部件服役寿命。GH4169镍基高温合金由于具有良好的高温性能,是一种应用广泛的高端装备零部件激光表面改性再制造材料。然而,在GH4169镍基高温合金激光熔覆过程中,Nb、Mo等元素的偏聚行为会产生Laves脆性相,进而导致熔覆层力学性能降低。目前,常通过改善熔池凝固条件与进行熔覆后热处理来抑制Laves相形成。但仅对熔池凝固条件进行调控无法彻底消除Laves相,且熔覆后热处理会改变基体的微观组织。因此,需要探寻其他抑制Laves相形成的方法。结合超声辅助技术激光熔覆GH4169/WC复合粉末,能够在改善WC颗粒分布均匀程度的基础上,利用C元素与Nb元素之间的反应,原位消除熔覆层内Laves劣性相,为抑制Laves相的形成提供了一种新的解决方案。因此,了解WC添加量与超声振动对熔覆层微观组织与摩擦学性能的影响,对于扩大超声辅助激光熔覆技术在高端零部件表面改性的应用具有重要意义。为此,本文利用超声辅助激光熔覆技术,在GH4169镍基高温合金基材表面制备了不同WC含量(0%、10%、20%、30%)的GH4169/WC镍基复合涂层,研究了WC含量对复合涂层Laves相含量的影响。并提出一种定量分析方法,评估了超声振动电流对WC颗粒分布均匀程度的影响。最后,在往复摩擦磨损试验机上对复合涂层耐磨性能进行测试。结果表明,复合涂层在结合区域形成了一层平面晶,在涂层下部形成了以柱状枝晶为主的组织,并在熔覆层中部形成了柱状枝晶与等轴枝晶共存的组织。随着WC含量升高,熔覆层上部晶粒种类由等轴枝晶变成了柱状枝晶与等轴枝晶共存。并且,复合涂层Laves相含量随着WC含量升高而降低。当WC含量为30%时,复合涂层内Laves相全部转变为碳化物强化相。随着超声振动电流升高,复合涂层内未熔WC颗粒分布均匀程度得到提高,但过大的超声振动电流会导致WC颗粒熔解加剧,最佳超声振动电流为0.4 A。此外,当WC含量为30%时,复合涂层具有最佳的耐磨性能,磨损宽度与磨损深度分别降低了22.97%与40.45%,且磨损后复合涂层的硬化率仅为4.48%。
关键词
激光熔覆; 原位合成; 超声振动; 复合涂层; 耐磨性能
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