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‘太阳集团官网’45钢光纤激光熔凝工艺分析研究

本文摘要:前言随着激光技术的发展,激光表面强化逐渐成为一种主要的表面处理技术。传统的激光表面处理大多采用CO2、YAG激光等。并在增强过程中进行了大量的研究。 由于光纤激光器具有光电转换效率高、光束质量好、生产效率高的特点,在激光表面增强领域具有很好的应用前景。激光熔化是最重要的激光表面增强技术之一。激光光斑大小不允许,工件不能一次整体熔化。 一般来说,必须进行多道研磨处理。激光功率、重叠扫描距离等工艺参数对激光熔凝硬化层的组织和性能没有影响。

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前言随着激光技术的发展,激光表面强化逐渐成为一种主要的表面处理技术。传统的激光表面处理大多采用CO2、YAG激光等。并在增强过程中进行了大量的研究。

由于光纤激光器具有光电转换效率高、光束质量好、生产效率高的特点,在激光表面增强领域具有很好的应用前景。激光熔化是最重要的激光表面增强技术之一。激光光斑大小不允许,工件不能一次整体熔化。

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一般来说,必须进行多道研磨处理。激光功率、重叠扫描距离等工艺参数对激光熔凝硬化层的组织和性能没有影响。目前研究主要采用CO2激光,光纤激光熔凝处理的数据较少。

因此,本文通过自由选择45钢作为试验基体,结合显微组织、硬度和摩擦磨损试验分析,研究了光纤激光功率和扫描距离对45钢熔化处理的影响,以期为光纤激光的熔化强化处理提供参考。1实验方法:试验所用基材为45钢,基材组织为铁素体珠光体,显微硬度约为220HV0.2,化学成分见表1右图。样本大小为100mm60mm10mm。

激光器是YLS-2000光纤激光器。光学分析采用Olympus BX51显微镜,显微硬度分析采用HVS-1000Z维氏硬度计,摩擦磨损试验采用SRV摩擦磨损试验机,磨损后的试样用Smatouius电子天平进行膨胀去除,测量精度可超过0.01mg。首先,激光扫描距离为1.5mm,对45钢试块进行多通道熔化试验。

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工艺参数如表2右图所示;熔化处理前,用丙酮清洗表面油污,然后对激光熔化层进行金相和显微硬度分析。金样品准备好,用机械炉排甩出后,用4%的硝酸溶液进行除锈;显微镜硬度读数负荷为1.96N,保持时间为15s。

对每组工艺参数样品进行摩擦磨损试验,用直线识别蜡的摩擦模式。上部样品为圆柱形GGr15标准样品,表面硬度为62.5HRC,下部样品为测试样品,样品尺寸为。24mm7.88mm的磨损试验参数见表3右图。

在此基础上,进一步分析了扫描距离的变化对融合层性能的影响。实验中规定的激光功率为1.4kW,根据分析结果确定重叠扫描距离。熔化后的显微组织、硬度、耐久性的分析方法同上,此处描述。

2实验结果和争论2.1不同激光功率熔化实验图1右图显示了四种激光功率参数下熔化处理的横截面,可以仔细观察到后一种处理对前熔化层有热效应。由于匹配的激光热源为高斯热源,单个熔化区为圆碗状,后者熔化对前者熔化层没有热效应。

另一方面,随着激光功率的降低,熔凝层深度大大降低,四个激光功率参数的熔凝层深度高达1.0 mm。


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