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激光多道熔覆温度场及熔覆层组织分析
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:红外与激光工程
  • 时间:2013.6.6
  • 页码:52-57
  • 分类:TB333[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]燕山大学机械工程学院,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(51075351,51105325);河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZH2012022)
  • 相关项目:含埋藏裂纹的金属构件电磁热止裂及强化
中文摘要:

采用ANSYS软件“生死单元”技术对45钢表面激光多道熔覆过程进行了数值仿真,并对其温度场进行了分析。结果表明,熔覆过程中基体上各点的温度虽然随时间而有所变化,但是各点以固定的温度随着热源同步向前移动,形成准稳态温度场。采用合金同步法送粉激光熔覆技术,以温度场数值分析结果为依据得到了合适的工艺参数,在45号钢基体表面熔覆Ni60+20%WC复合粉末,制备出原位析出的颗粒增强金属基复合材料表层,利用金相显微镜、X射线衍射仪对熔覆层金相组织和相结构进行了分析。结果表明,横截面组织由表及里依次为:熔覆区,结合区,热影响区及基体区,熔覆层组织致密,与基体为冶金结合;熔覆层内的WC颗粒分布不均,强化相除外加的WC外,还有金属间化合物FeNi3、BNi3等以及铬的碳化物相Cr23C6,共同组成了抗磨损的主体。

英文摘要:

The numerical simulation and its temperature - field analysis were obtained during the process of multi - path laser cladding on 45 steel's surface by birth and death element of ANSYS software. The results show that al- though each point's temperature changes as time goes by, quasistationary temperature distribution is formed because the point's temperature keeps pace with the heat resource's move. Based on alloy synchro delivery method and tem- perature field's numerical analysis, the optimum processing parameters were obtained. Through 45 steel's surface coating with Ni60 + 20% WC compound powder, particle reinforced metal matrix composite layer was formed and its metallic phase and phase structure of laser cladding layer was analyzed by combining metalloscope with X - Ray Diffractomer. The experiments indicate that the organization about intersecting surface from the surface to the cen- tre contains cladding coating, seam area, heat affected zone and matrix zone, and its structure is very dense, meanwhile the metallurgical bonding is consist of cladding coating and matrix. WC particle is unevenly distributed. Besides the extra WC, the strengthening phase contains Cr23C6 and intermetallic compounds, such as FeNi3 ,BNi3 , ect, which are dominant to wear.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466