特邀报告矿山装备抗冲击磨损高性能涂层的激光熔覆动态调控制造技术
编号：113
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更新：2024-04-26 09:35:42
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摘要
激光熔覆作为一种先进的表面改性技术，在矿山机械行业中获得了广泛应用，特别适合对刮板输送机中部槽、采煤机截齿、掘进机滚刀等部件进行熔覆或再制造，以提高矿山机械关键零部件的耐磨性和使用寿命。激光熔覆后涂层内往往会存在微观成分偏析、择优取向引起的粗大树枝晶，使材料性能产生各向异性，诱发涂层开裂，降低工件品质。为此，国内外学者提出利用超声波、电磁场、机械冲击、感应耦合等能场辅助激光熔覆，以改善激光熔覆的显微组织和力学性能。针对矿山机械对关键零部件耐磨涂层的苛刻要求，本文提出了抗冲击磨损高性能涂层的激光熔覆动态调控制造技术，通过脉冲激光诱导的冲击波动态调控激光增材制造熔池的混沌状态和动态压力，从而实现熔池凝固行为和显微组织的精准调控，缓解凝固组织的微观成分偏析和择优取向，抑制界面处枝晶粗大和裂纹萌生，实现强韧化高性能涂层的激光熔覆。通过对NiCrBSi涂层、FeCMnMo涂层、AlCoCrFeNi涂层的显微组织和力学性能表征，发现晶粒得到显著细化、择优取向消失、显微硬度和抗磨损性能有较大提高。通过高速相机研究了冲击波与激光熔池的相互作用动力学过程，揭示了冲击波动态调控激光熔覆机理。
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