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目的 制备不同含量碳化物增强BCC结构的高熵合金熔覆层,研究碳化物含量对其微观组织和力学性能的影响规律.方法 在Q235钢表面采用等离子原位合成技术制备Al1.5CoCrFeNi(VC)x(x为0、0.1、0.2、0.3)高熵合金熔覆层,研究VC含量对其物相组成、微观组织及力学性能的影响.结果 在x=0时,熔覆层为简单体心立方(BCC)固溶体结构,微观组织呈典型的树枝晶,枝晶内为富含Al、Ni的BCC固溶体,枝晶间为富含Cr、Fe的BCC固溶体.在加入V、C后(x为0.1、0.2、0.3),物相组成转变为BCC相、原位合成的VC增强相及少量的6相.VC呈颗粒状、长条状及十字状,主要偏聚于基体的树枝晶间,少数从枝晶内析出,且随着V、C含量的提高,VC的析出量逐渐上升.TEM结果显示,原位合成的VC增强相与基体之间的界面整洁,无反应物生成.当VC的含量x由0提高至0.3时,熔覆层的硬度由529.3HV增至829.8HV,磨损率由34.88 mg/min降至2.45 mg/min.在x=0时,熔覆层的磨损形式以微观切削为主,以多次塑性变形为辅;在原位合成VC增强相后(x为0.1、0.3),熔覆层的磨损形式以微观切削为主.结论 原位合成VC对高熵合金起到了明显的强化作用,随着VC含量的增加(x为0～0.3),熔覆层的显微硬度和耐磨性逐渐增加.

Keyword ：

原位合成 微观组织 高熵合金 等离子熔覆 力学性能 VC

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【目的】为探究分体等离子弧增材制造过程中工艺参数对立向增材成形的影响，以单道熔覆层宽度和高度为评价指标对其展开研究。【方法】基于构建的立向分体等离子弧增材制造系统，通过单因素变量法研究了立向位置时丝/总电流比、离子气流量、丝材端部位置等工艺参数对熔覆层成形的影响，分析了工艺参数与基板热输入和熔敷率的关联机制。【结果】结果表明,当总电流保持不变时，丝材电流的增加会显著改善熔覆层成形，熔覆层宽度减小、高度增加；当离子气流量增加时，电弧等离子流力增强，使熔覆层宽度增加、高度减小；当送丝速度增加时，丝材端部靠近电弧中心，传质增加、传热减小，使熔覆层宽度减小、高度增加；丝材电流增加时，通过改变系统热、质、力的传输使熔覆层尺寸变化，而基板电流增加时，仅通过改变热、力传输使熔覆层尺寸变化。【结论】当总电流不变时，可采用提高丝/总电流比、减小离子气流量、丝材端部位置远离基板等措施减小基板的热输入并提高熔覆率，或直接增加丝材电流以提高熔覆率，进而实现高效增材制造。该研究将为分体等离子弧增材制造工艺在空间位置增材制造领域的拓展应用提供一定的理论指导。

Keyword ：

立向位置 分体等离子弧 熔覆层成形 工艺参数

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激光熔覆是绿色再制造重点发展的工业技术.用高能密度的二氧化碳(CO2)激光束,在工件表面进行激光熔覆改性处理,形成成分和性能完全不同于母材的铁基复合熔覆层.激光熔覆层组织由马氏体α-Fe和细小弥散分布的碳氮化钛Ti(C,N)陶瓷颗粒组成.若激光熔覆工艺不当,会形成纵向或横向裂纹.熔合线附近的气孔和微空洞是复合熔覆层开裂的裂纹源,裂纹最初起裂于熔覆层与母材交界处,裂纹扩展为沿晶或穿晶断裂,属于脆性断裂.

Keyword ：

铁基熔覆层 Ti(C 裂纹 N)颗粒 激光熔覆

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激光高速沉积工艺可以改善常规熔覆涂层存在的腐蚀问题,为了研究扫描速度对熔覆涂层微观组织和性能的影响,采用不同的激光扫描速度在 300M钢基体上制备Inconel 625 镍基合金涂层,重点分析了 40 m/min和 70 m/min两种典型扫描速度条件下制备熔覆层的显微组织、物相组成、硬度、抗腐蚀性能等.结果表明,不同扫描速度条件下制备的镍基合金涂层的冶金形态主要是胞状晶和柱状晶,其相成分主要由γ-Ni固溶体和Fe3Ni2 两种物相构成.高速激光熔覆层的硬度随着线扫描速度的增加呈增加趋势,且涂层的腐蚀电位逐渐增大、腐蚀电流密度逐渐减小.随着扫描速率的提高,涂层的均匀性提高,稀释率、晶粒度及热输入显著降低,界面元素的扩散得到抑制,因此材料的腐蚀性能显著提高.

Keyword ：

微观组织 溶质截留 冶金行为 激光高速沉积 抗腐蚀性能 镍基合金涂层

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利用激光熔覆法在40CrNiMo钢表面制备AlCoCrFeNi-2xMo-xTiC(x=0、0.1、0.25、0.4)高熵合金熔覆层,通过XRD、SEM、EBSD、TEM及耐磨性试验研究了 TiC及Mo含量对AlCoCrFeNi-2xMo-xTiC熔覆层组织与耐磨性的影响.结果表明,当原位生成TiC后,熔覆层的显微组织有BCC和TiC相.随着TiC原子分数不断增加,碳化物析出相尺寸逐渐增大,熔覆层晶粒明显细化,晶粒尺寸由 109 μm 变为 15 µm.AlCoCrFeNi-0.8Mo-0.4TiC 熔覆层硬度最高,为 750 HV0.3,相比 AlCoCrFeNi 熔覆层高 300 HV0.3.TiC原子分数增加后熔覆层硬度和耐磨性都上升.AlCoCrFeNi熔覆层磨损表面磨屑较多,磨损机制是粘着磨损.AlCoCrFeNi-0.2Mo-0.1TiC、AlCoCrFeNi-0.5Mo-0.25TiC、AlCoCrFeNi-0.8Mo-0.4TiC 熔覆层的磨损机理均为磨粒磨损.

Keyword ：

高熵合金 激光熔覆 微观组织 原位TiC强化 耐磨性

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AlCoCrFeNi-2^Mo-^TiC (x = 0, 0. 1, 0. 25, 0.4) high entropy alloy clad layer was prepared on 40CrNiMo steel surface by laser cladding method. The effect of TiC and Mo content on the microstructure and wear resistance of the AlCoCrFeNi-2^Mo-^:TiC alloy clad layer was studied through XRD, SEM, EBSD, TEM, and wear resistance tests. The results show that after in-situ formation of TiC, the microstructure of the clad layer consists of BCC and TiC phases. As the atom fraction of TiC increases, the size of carbide precipitates gradually increases, and the grain size of the clad layer is significantly refined, decreasing from 109 jxm to 15 jxm. The AlCoCrFeNi-0. 8Mo- 0. 4TiC clad layer has the highest hardness of 750 HV0. 3, which is 300 HV0. 3 higher than the AlCoCrFeNi alloy clad layer. The hardness and wear resistance of the clad layer increase with the increase of atom fraction of TiC. The wear surface of the AlCoCrFeNi alloy clad layer has more debris, and the wear mechanism is adhesive wear. The wear mechanism of the AlCoCrFeNi-0. 2Mo-0. ITiC, AlCoCrFeNi-0. 5Mo- 0. 25TiC, and AlCoCrFeNi-0.8Mo-0.4TiC alloy clad layers are abrasive wear. © 2024 Chinese Heat Treatment Society. All rights reserved.

Keyword ：

laser cladding in-situ TiC reinforcement high-entropy alloy wear resistance microstructure

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采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备了AlSi12/TiN复合涂层。通过光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、摩擦磨损实验以及电化学分析测试等方法 ，研究不同含量陶瓷强化相TiN涂层的显微结构、熔覆层结合强度、摩擦磨损性能以及耐腐蚀能力。结果表明，复合涂层主要由α-Mg、Mg_2Si枝晶、Al_(12)Mg_(17)、Al_3Mg_2金属间化合物以及TiN强化相组成。由于存在强化的第二相和细化的晶粒，AlSi12/TiN复合涂层的摩擦系数、维氏硬度及结合强度分别达到0.45、210 HV0.1和40 MPa。此外，与镁合金基体相比，腐蚀电位提高683 mV，自腐蚀电流密度降低了2个数量级。利用激光熔覆技术可在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备结合强度高的AlSi12/TiN复合涂层，有合适含量强化相存在的涂层显著提高了基体表面的耐磨损与耐腐蚀性能。

Keyword ：

稀土镁合金 激光熔覆 复合涂层 耐腐蚀性 结合强度

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提供了一种基于匙孔效应的激光增材制造方法。 该方法包括以下步骤。 焊丝和激光束分别以一定角度布置在基板法线的两侧。 激光束施加在焊丝上以产生深熔熔小孔。 焊丝吸收激光束的能量,以深熔方式加热熔化。 焊丝将能量传递到基材表面以形成熔覆层。 激光束通过焊丝后照射到基体表面,以热传导方式对基体表面进行预热。 该方法可以提高送丝激光增材制造的成型效率。 通过深熔熔化方式对线材进行加热熔化,大大提高了线材的熔化速度。 通过热传导方式对零件进行加热熔化,可以有效避免小孔气孔等缺陷的产生。 还讨论了基于锁孔效应的增材制造系统。

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采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备Al-Si涂层.通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学分析测试、摩擦磨损测试对熔覆层的微观组织及性能进行表征,研究了基体与Al-Si涂层的冶金机理以及耐磨耐蚀能力.结果表明,熔覆层组织包括树枝状α-Mg固溶体、不规则块状Mg2Si、α-Mg+Al12Mg17共晶以及花瓣状组织Al3Mg2.由于细晶强化和第二相强化等原因,Al-Si涂层的硬度达到160 HV0.1.此外,与镁合金基体相比,Al-Si涂层的耐腐蚀性能显著提高,自腐蚀电位相比基体提高约200 mV,自腐蚀电流密度降低2个数量级,抗磨损效果提高30.7％,因此Al-Si涂层有望成为稀土镁合金更有前景的耐磨耐蚀防护涂层.

Keyword ：

显微组织 激光熔覆 耐磨性能 稀土镁合金 耐腐蚀性 Al-Si涂层

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激光熔覆作为一种十分有前途的制造技术，已在工业中广泛用于部件修复、表面改性以及增材制造等领域。在激光熔覆系统中，激光熔覆加工头是其关键核心部件，可以在基材表面实现激光束、熔覆材料和熔池之间的精准耦合并形成连续熔覆层。激光熔覆加工头内置有光学镜组，主要用于激光束的传输、变换和聚焦，可以根据不同的加工需求对光束进行处理。主要从分析激光熔覆加工头聚焦性能对熔覆成形工艺影响的角度出发，综述了加工头的设计及其成形工艺的发展，具体包括光斑尺寸、光斑形状、光斑能量分布、激光功率、光源特性等对材料沉积速度、材料利用效率、熔覆层质量等的影响。首先按照激光熔覆的材料类型和材料与激光束的耦合形式，对激光熔覆光料耦合...

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激光加工头 激光熔覆 聚焦性能 熔覆成形工艺

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