液壓油缸激光表面強(qiáng)化研究.pdf

1、液壓油缸由于其工作環(huán)境的多為高溫、潮濕,因此其表面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)腐蝕,磨損等失效形式,而在修復(fù)過(guò)程中,如果采用整體更換則會(huì)使成本過(guò)高,因此人們多采用表面強(qiáng)化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行局部的修復(fù)以達(dá)到繼續(xù)使用的目的。而激光表面強(qiáng)化以其具有的諸多優(yōu)勢(shì),在修復(fù)表面方面具有極大的前景。
　　本次課題采用光纖和CO2兩種激光器,以45鋼作為基材,進(jìn)行激光表面強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)。研究激光表面強(qiáng)化合適的工藝參數(shù)和影響因素。對(duì)激光合金化試樣進(jìn)行了XRD、SEM、硬度,耐蝕性

2、和耐磨損性能檢測(cè),并對(duì)激光處理的強(qiáng)化機(jī)制進(jìn)行了探討
　　在顯微組織方面,經(jīng)SEM分析表明,激光淬火后表層組織區(qū)域可以分為熔化區(qū)和熱影響區(qū)兩部分,且均由馬氏體組織組成,但是熔化區(qū)的組織較粗大;激光合金化后表層組織區(qū)域由合金化區(qū),過(guò)渡區(qū)和熱影響區(qū)三部分組成,合金化層由于溫度梯度和凝固速度之比的不同,由平面晶、胞狀晶、樹(shù)枝晶以及等軸晶組成。過(guò)渡區(qū)則是由細(xì)小針狀馬氏體組成,熱影響區(qū)主要由殘余奧氏體、馬氏體、珠光體和鐵素體組成。實(shí)驗(yàn)所選用的

3、激光種類和激光合金化中激光的參數(shù)都會(huì)對(duì)表層的結(jié)構(gòu)和其顯微組織造成影響。激光功率的加大和掃描速度的提高都能達(dá)到細(xì)化晶粒的效果。而激光熔覆之后截面可分為熔覆層,合金化層和熱影響區(qū)三個(gè)部分,從熔覆層到熱影響區(qū),組織逐漸由等軸晶,到樹(shù)枝晶,到胞狀晶,平面晶,最后到熱影響區(qū)的馬氏體組織,并且在添加WC的情況下,WC會(huì)呈雪花狀或片狀分布在熔覆層內(nèi)。
　　對(duì)表層的截面進(jìn)行了硬度檢測(cè),結(jié)果表明合金化層和熔覆層的顯微硬度相比基體都有了明顯的提高,分

4、別可以達(dá)到500HV和900HV。在不影響激光處理的效果范圍內(nèi)增大激光功率或者提高激光掃描速度可以獲得較高的表層硬度。晶粒細(xì)化,合金元素的彌散強(qiáng)化和析出相的固溶強(qiáng)化。
　　對(duì)激光處理后的材料表層進(jìn)行了耐磨性能和耐蝕性能的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)激光合金化和激光熔覆之后的涂層在耐磨和耐蝕性能上均有較大的提升,耐磨性能相比基體提升了5倍以上,激光工藝參數(shù)對(duì)材料的耐蝕性和耐磨性均有較大影響
　　在基體表面熔覆Fe基合金粉末和WC粉末混合的涂