浅谈304钢高速激光熔覆过程中扫描顺序对熔覆层组织性能影响的研究
2021-06-30史强马欣黄勇王渊浩
史强,马欣,黄勇,王渊浩
(新疆工程学院,新疆 乌鲁木齐 830023)
激光熔覆技术是利用高能量的激光束快速熔化熔覆材料和基体表面,从而产生出一种与原有成分和性能均不同的涂层表面的改性技术,其具有热影响小、对粉末成分即熔覆层性能可调控等诸多优势。根据送粉方式的不同,激光熔覆技术可分为预置送粉激光熔覆和同步送粉激光熔覆两种。304不锈钢具有良好的力学性能和抗腐蚀性,目前被广泛用于多种行业。近年来大量研究显示,在熔覆过程中,工艺参数的不同对熔覆质量有着一定的影响作用,为了进一步研究预置送粉的激光熔覆技术在熔覆304不锈钢材料时对材料组织剂力学性能的影响,本文采用27SiMn板材作为基体,对比不同激光扫描顺序对熔覆层材料组织和力学性能的影响规律。
1 材料与方法
1.1 实验材料
基体材料采用27SiMn钢材,尺寸为200mm×300mm×20mm;熔覆材料为304不锈钢粉末,其粒度为100-300目,化学成分为:C≤0.08%,Mn≤2.00%,P≤0.045%,S≤0.030%,Si≤1.00%,Cr为18.0%~20.0%,Ni为8.0%~11.0%。
1.2 设备及参数
激光器为DLS-3000C半导体激光器,最大输出功率为3000W,输出波长为980nm,波长偏差为10nm。激光光斑直径为φ3mm,设定功率为2500W,扫描速度设定为16mm/s,搭接率为1/2,扫描方式为复式扫描,熔覆层材料多层累加尺寸为170mm×120mm×17mm。
1.3 方法
以上述方法进行激光熔覆,将所得熔覆层材料进行线切割加工进而得到拉伸试样和金相试样。根据激光扫描先后顺序不同,将所得的拉伸试样和金相试样进行区域划分,将其范围划分为A、B、C、D四个区域。其中,A区和B区距离激光初始扫描点的位置最近,称为先熔覆区域,C区和D区距离激光初始扫描点稍远,称为后熔覆区域。……
