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資訊動(dòng)態(tài)
一、硬質(zhì)合金涂層的技術(shù)背景及工藝需求
硬質(zhì)合金涂層技術(shù)是20世紀(jì)70年代隨著大功率激光器的發(fā)展而興起的一種新的表面改性技術(shù)，是指激光表面熔覆技術(shù)是在激光束作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并熔化，光束移開(kāi)后自激冷卻形成稀釋率極低，與基體材料呈冶金結(jié)合的表面涂層，從而顯著改善基體表面耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性等的一種表面強(qiáng)化方法。
激光熔覆技術(shù)目前已應(yīng)用于各大領(lǐng)域。需求量很大，包括航天航空、軌道交通、冶金石化、工程機(jī)械等。在各類鉆具、截齒、軋輥、球閥、閥座和閥桿等各種易損件上，許多傳統(tǒng)表面處理技術(shù)處理后，硬質(zhì)材料易剝落，使用壽命不長(zhǎng)。現(xiàn)利用激光熔覆增材制造技術(shù)，可完全避免此類問(wèn)題。激光熔覆技術(shù)目前已應(yīng)用各類材質(zhì)。用激光熔覆強(qiáng)化鋁合金表面，提高硬度和耐磨性，打開(kāi)了鋁合金作為摩擦副運(yùn)動(dòng)零部件的應(yīng)用。激光熔覆技術(shù)替代鍍硬鉻工藝，解決了后者涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度弱、易脫落、環(huán)保等問(wèn)題。
常用硬質(zhì)合金涂層材料：鐵基硬質(zhì)合金，鈷基耐磨合金，鎳基高溫合金，鎳基高溫合金加WC陶瓷顆粒材料作為加強(qiáng)項(xiàng)，鈷基合金加WC陶瓷顆粒材料作為加強(qiáng)項(xiàng)。
二、激光熔覆硬質(zhì)合金的優(yōu)勢(shì)
1、熔覆層晶粒細(xì)小、結(jié)構(gòu)致密，能夠獲得較高的硬度和耐磨、抗腐蝕等性能。
2、熔覆時(shí)可對(duì)基體產(chǎn)生較小的熱影響區(qū)，工件變形較小。
3、熔覆層與基體材料之間可實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合，且熔覆材料稀釋率較低。
4、可熔覆多層，硬度和耐磨性成倍提高。
5、可以做到選擇性局部細(xì)微修復(fù)，有效降低修復(fù)成本。
6、粉末材料體系適應(yīng)性比較高，大多數(shù)的常規(guī)及特種金屬粉末材料都可熔覆到金屬零件表面。
三、硬質(zhì)合金涂層材料性能測(cè)試結(jié)果
1.鐵基硬質(zhì)合金修復(fù)
熔覆后的金相、硬度結(jié)果如下：
2.鈷基耐磨合金修復(fù)
針對(duì)閥類密封件常用鈷基耐磨合金或鈷基材料添入陶瓷顆粒材料進(jìn)行激光熔覆。根據(jù)性能要求不同選擇不同的材料配比達(dá)良好的綜合性能。
閥桿熔覆后硬度檢測(cè)
序號(hào) | 硬度 | ||||
熔覆層 | 第一組 | 第二組 | |||
單位 | HV0.2 | HRC | HV0.2 | HRC | |
1 | 508.8 | 49.7 | 677.4 | 59.1 | |
2 | 638.6 | 57.3 | 660.3 | 58.3 | |
3 | 643.9 | 57.7 | 671.6 | 58.9 | |
4 | 665.9 | 58.6 | 660.3 | 58.3 | |
5 | 588.7 | 54.7 | 579.5 | 54.2 | |
6 | 基材 | 366.8 | 37.4 | 364.5 | 37.2 |
3.鋁合金材料加高比例陶瓷顆粒材料修復(fù)
鋁合金表面采用激光熔覆增材制造可控性好，可熔覆多層，硬度和耐磨性成倍提高。
采用鋁合金為基體混入高比例（體積比＞60%）的陶瓷顆粒，金相照片如下：
金相照片
4.材料工藝研發(fā)及性能測(cè)試
單道熔敷層金相圖如下所示：
多道搭接金相圖如下所示：
1
2
3
4
5
硬度值HRC
58
57
58
56.5
57
硬度分析：
對(duì)熔敷層進(jìn)行洛氏硬度及維氏顯微硬度檢測(cè),數(shù)據(jù)如下：
由硬度值可以看出，硬度分布比較均勻，不存在較大的硬度拐點(diǎn)，晶粒分布均勻。
4）其他案例零件圖片
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