基于正交试验的3Cr14不锈钢激光熔覆工艺参数优化

作     者：李治恒 孙耀宁 张瑞华 栗子林 李志慧 Li Zhiheng;Sun Yaoning;Zhang Ruihua;Li Zilin;Li Zhihui

作者机构：新疆大学机械工程学院新疆乌鲁木齐830047 阳江市五金刀剪产业技术研究院广东阳江529533 阳江市高功率激光应用实验室有限公司广东阳江529533 兰州理工大学材料科学与工程学院甘肃兰州730050 

基　　金：新疆维吾尔自治区高校科研计划(项目编号:XJEDU2019I005) 广东省“扬帆计划”引进创新创业团队专项(项目编号:2015YT02G090) 阳江市重大科技专项(项目编号:2018002) 阳江市高功率激光应用实验室建设(项目编号:2018057) 阳江市海上风电厚板高功率激光焊接技术开发及应用(项目编号:SDZX2019038) 

出 版 物：《应用激光》 (Applied Laser)

年 卷 期：2020年第40卷第6期

页      码：1029-1034页

摘      要：为了研究3Cr14不锈钢表面激光熔覆431CO-M2合金粉末的最优工艺参数,基于正交试验设计,采用极差分析法,以稀释率、成型系数以及熔覆层的宏观硬度作为评价指标,研究激光功率、熔覆速度、送粉速度和保护气大小对熔覆层成型品质的直接影响,从而确定和筛选出最佳的激光熔覆成型工艺。结果表明对稀释率和成型系数的影响水平按从大到小排列依次为激光功率、熔覆速度、送粉速度以及保护气大小;对宏观硬度的实际影响按从大到小顺序排列依次为激光功率、送粉速度、熔覆速度与保护气大小;最终选择的工艺参数是激光功率1100 W,熔覆速度5 mm/s,送粉速度26 g/min,保护大小0.1 MPa,光斑大小为4 mm,载气量为13 L/min,离焦量为14 mm。在最优工艺参数下,熔覆层表面连续平坦,与基体结合度好,涂层的平均显微硬度为684.5 HV0.2,约为基体平均显微硬度的2.7倍,提高基体的硬度效果明显。

主 题 词：激光熔覆 正交试验 3Cr14不锈钢 工艺参数 显微硬度 

学科分类：080503[080503] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.14128/j.cnki.al.20204006.1029

馆 藏 号：203102116...