入射角度對(duì)激光熔凝層組織及性能的影響

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1、第３３卷第８期機(jī)械工程材料Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．８２００９年８月ＭａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｕｇ．２００９入射角度對(duì)激光熔凝層組織及性能的影響李剛，邱星武，邱玲，陳華（遼寧工程技術(shù)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，阜新１２３０００）摘要：采用ＨＬ１５００型ＣＯ２激光加工機(jī)，以不同入射角度對(duì)４０Ｃｒ鋼進(jìn)行激光熔凝處理，利用掃描電鏡、Ｘ射線衍射儀、顯微硬度計(jì)、恒電位儀及磨粒磨損試驗(yàn)機(jī)等對(duì)熔凝層進(jìn)行顯微組織觀察和性能測試。結(jié)果表明：熔凝層分為表層、中間層及過渡層；隨著入射角度的增大，熔凝層的組織變得粗大，顯微硬度逐

2、漸下降，耐磨性呈降低趨勢；熔凝層的耐蝕性比基體有所提高。關(guān)鍵詞：激光熔凝處理；入射角度；顯微組織；性能中圖分類號(hào)：ＴＧ１５６．９９文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Ａ文章編號(hào)：１０００３７３８（２００９）０８００１３０４犈犳犳犲犮狋狅犳犐狀犮犻犱犲狀狋犃狀犵犾犲狅狀犔犪狊犲狉犕犲犾狋犲犱犔犪狔犲狉犕犻犮狉狅狊狋狉狌犮狋狌狉犲犪狀犱犘狉狅狆犲狉狋犻犲狊犔犐犌犪狀犵，犙犐犝犡犻狀犵狑狌，犙犐犝犔犻狀犵，犆犎犈犖犎狌犪（ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕ

3、ｘｉｎ１２３０００，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：ＬａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｃｉｄｅｎｔａｎｇｌｅｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｂｙｕｓｉｎｇＨＬ１５００ＣＯ２ｌａｓｅｒｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｏｎ４０Ｃｒｓｔｅｅｌ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｙｍｅａｎｓｏｆｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ，Ｘｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ，ｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｍｅｔｅｒ，ｐｏｔｅｎｔｉｏｓｔａｔａｎｄａｂｒａｓ

4、ｉｖｅｗｅａｒｔｅｓｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｍｅｌｔｅｄｌａｙｅｒｗａｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓｕｒｆａｃｅ，ｍｉｄｄｌｅｌａｙｅｒａｎｄｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｌａｙｅｒ．Ａｓｔｈｅｉｎｃｉｄｅｎｔａｎｇｌｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｔｈｅｍｅｌｔｅｄｌａｙｅｒｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｅｃａｍｅｃｏａｒｓｅｒ．Ｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｌａｓｅｒｉｎｃｉｄｅｎｔａｎｇｌｅ，ｔｈｅｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｅｌｔｅｄｌａｙｅｒｇｒａｄｕａｌｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｄｅｐｔｈｏｆｔ

5、ｈｅｍｅｌｔｅｄｌａｙｅｒｂｅｃａｍｅｓｈａｌｌｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓｈｏｗｅｄｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｔｒｅｎｄ．Ｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇｌａｙｅｒｗａｓｉｍｐｒｏｖｅｄ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｌａｓｅｒｍｅｌｔｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｉｎｃｉｄｅｎｔａｎｇｌｅ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｒｏｐｅｒｔｙ０引言１試樣制備與試驗(yàn)方法激光技術(shù)自２０世紀(jì)６０年代問世以來，在各行各試驗(yàn)材料采用正火態(tài)的４０Ｃｒ鋼，為半徑５ｃｍ、業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。近年來，激光表面處理技

6、術(shù)厚度１２ｍｍ的圓盤；其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％）為在材料領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)步。目前國內(nèi)外對(duì)汽車、０．４０Ｃ，０．５Ｍｎ，０．４Ｓｉ，１．０Ｃｒ。機(jī)床零部件及工模具等的激光表面熔凝處理進(jìn)行了將材料用磨床磨平，用丙酮溶液對(duì)其表面進(jìn)行較為深入的研究，激光處理時(shí)多采用光束垂直入射被清洗。在材料表面涂刷增強(qiáng)吸收涂料（成分為二硫處理表面的方法，但要對(duì)復(fù)雜形狀的零部件局部處理化鉬＋石墨＋磷酸鹽），涂料的吸收系數(shù)為０．９５。時(shí)，則要求激光頭和工作臺(tái)能進(jìn)行多維旋轉(zhuǎn)。如果激涂料經(jīng)室溫干燥后用ＨＬ１５００型無氦橫流ＣＯ２激光束和被處理材料表面不垂直也能達(dá)到

7、同樣硬化效光加工機(jī)對(duì)其進(jìn)行激光熔凝處理。激光加工參數(shù)：功率１０５０Ｗ，掃描速度６ｍｍ·ｓ－１，光斑直徑果的話，則可省去多維旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，并縮短處理時(shí)間，更能突顯在批量生產(chǎn)上的優(yōu)越性。但目前還沒有見到４ｍｍ，試樣Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ的激光入射角度（入射角有關(guān)激光入射角度對(duì)處理效果影響方面的報(bào)道，為度為入射光與被處理表面法線的夾角）分別為１０°，此，作者選用４０Ｃｒ鋼為研究對(duì)象，研究不同了入射角１５°，２０°，２５°，３０°，記作試樣Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ。度對(duì)激光熔凝層組織及性能的影響。將處理后試塊加工成尺寸１５ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍ的試樣，用體

8、積分?jǐn)?shù)為５％的硝酸酒精溶液腐收稿日期：２００８０７０９；修訂日期：２００９０４１１蝕，用ＳＳＸ５５０型掃描電子顯微鏡（ＳＥＭ）觀察顯微作者簡介：李剛（１９６９－），男，遼寧阜新人，教授，博士。組織