工藝因素對激光熔敷層裂紋率的影響

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1、第!"卷第#期材料科學(xué)與工程總第67期$%&’!"(%’#)*+,-.*&/01.,21,3425.2,,-.250,89!""!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章編號：!""#:$%&;（’""’）"&:"&#%:"(工藝因素對激光熔敷層裂紋率的影響欒景飛（浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程系，浙江杭州&!""’$）【摘要】研究了試板體積、熔敷層長度、搭接量、熔敷層搭接道數(shù)及壓板拘束對熔敷層裂紋率的影響，結(jié)果表明隨試板體積增大、熔敷層長度增加、搭接量增大和熔敷層搭接

2、道數(shù)增多，熔敷層裂紋率升高。壓板及冷卻水的拘束作用也使熔敷層裂紋率升高。分析并比較了上述工藝因素作為熔敷層抗裂性判據(jù)的優(yōu)劣，其中熔敷層道數(shù)對裂紋率影響更加直觀、簡便和準(zhǔn)確，最終獲得了評定熔敷層抗裂性優(yōu)劣的最佳判據(jù)和補(bǔ)充判據(jù)?！娟P(guān)鍵詞】激光熔敷層；鑄鐵；裂紋率；工藝因素；抗裂性判據(jù)中圖分類號：?@<"文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A)**+,-.*/0.,+1123456,-.01.3706,896-2.3.*:61+07;6<:6=+0:>?@A234B*+2（C+D60-E+3-.*F6-+026;1G,2+3,+63<)3423++0234，HI+J2634>3

3、2K+012-=，L634MI.N&!""’$，7I236）【?O1-06,-】4BB,1+/%BC%&DE,%B+,/+8*2,&，&,25+F%B1&*G&.2,/，%C,-&*88.25&,25+F，&*88.258*//2DEH,-%B1&*G&*I,-*2G-,/+-.1+.C,8&*2+,2%21-*1J-*+.%%B1&*G&*I,-K,-,.2C,/+.5*+,G9?F,-,/D&+//F%K,G+F*++F,1-*1J-*+.%.21-,*/,GK.+F+F,.21-,*/,%B+F,+,/+8*2,&C%&DE,，+F,&,25

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5、K*/C,-I*11D-*+,，/.E8&,*2G1%2C,2.,2+9【P+=Q.0<1】&*/,-1&*G&*I,-；1*/+.-%2；1-*1J-*+.%；8-%1,//.25B*1+%-/；1-*1J-,/./+*21,1-.+,-.%2裂紋問題打下基礎(chǔ)。!引言’實(shí)驗(yàn)材料及方法近年來，激光表面熔敷工藝以良好的冶金結(jié)合、低的稀釋率和低的工件變形使之在工業(yè)生產(chǎn)上受到廣泛的青實(shí)驗(yàn)基體材料為灰鑄鐵，以松香樹脂為粘結(jié)劑，預(yù)制粉睞［=，!］。對于鑄鐵零部件，激光快速凝固作用使晶粒細(xì)化，末厚度為=’"EE，激光熔敷時采用氬氣保護(hù)。連續(xù)OP激!且熔敷層易獲

6、得更高硬度的耐磨組織，從而使表面耐磨性光器的輸出功率為=’>JQ，激光掃描速度為<""EERE.2，光得到改善［#，<］，但相應(yīng)帶來熔敷層裂紋問題［>］。目前一些斑直徑為""M的方法來防止熔面組織。利用光學(xué)金相顯微鏡和$VWA0!’"圖像分析儀拍敷層裂紋的出現(xiàn)［N］，但會使激光加工成本增高，生產(chǎn)周期變攝熔敷層宏觀形貌。利用體視顯微鏡及超聲波探傷觀測熔長。激光熔敷過程中裂紋的產(chǎn)生往往歸結(jié)于熔敷層內(nèi)較大敷樣品縱截面各區(qū)域內(nèi)裂紋總長度。利用超聲波探傷和磁的殘余內(nèi)應(yīng)力，其中

7、熱應(yīng)力和拘束應(yīng)力是導(dǎo)致熔敷層開裂粉探傷檢測并判斷熔敷層是否開裂及開裂位置。的主要原因。工藝因素對鑄鐵表面激光熔敷層裂紋率有較本研究采用限制應(yīng)力的方法來研究應(yīng)力對熔敷層開裂大影響，而熔敷層搭接量、熔敷層搭接道數(shù)、單道熔敷層長的影響，為此目的，專門設(shè)計(jì)了一種拘束試驗(yàn)裝置，該裝置度及基體體積分?jǐn)?shù)影響熔敷層開裂性的研究還鮮見報(bào)導(dǎo)，如圖=所示，它由底板、螺栓和壓板組成。進(jìn)行激光熔敷試其影響熔敷層開裂的機(jī)制也急需揭示。基于此，本文系統(tǒng)驗(yàn)時，把試樣放在底板上，底板四角固定四個螺栓，將試樣地在不預(yù)熱情況下研究了各工藝因素對熔敷層表面裂紋率置于四個螺栓中央，把四個壓

8、板=分別套在四個螺栓上將的影響，目的旨在尋找一種判定熔敷層抗裂性好壞的拘束試樣壓住，然后擰緊四個螺絲通過壓板將試樣固定住。