基于铁的合金层在宽束激光直接能量沉积中的几何精度和机械性能增强
Bin Hu1, Junhua Wang2, Junfei Xu3
1College of Physics and Electronic Engineering, Xinyang Normal University, Xinyang 464000, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|September 27, 2025
概括
这项研究优化了激光直接能量沉积 (LDED) 对于钢的Fe基合金涂层. 控制过程参数,如z增量,停留时间和扫描速度,可以提高几何精度,微观结构和耐磨性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
背景情况:
- 激光直接能量沉积 (LDED) 对于表面改造和再制造至关重要.
- 提高覆盖层的几何精度和机械性能是一个持续的挑战.
研究的目的:
- 研究工艺参数对通过LDED沉积的Fe基合金涂层的几何,微观结构和机械性能的影响.
- 通过实时冷却速率控制建立增强覆盖层性能的策略.
主要方法:
- 基于铁的合金被沉积在AISI 1045钢上,使用宽束激光覆盖系统.
- 单轨多层样本被制造出不同的z增量 (Zd),间层停留时间 (TI) 和激光扫描速度 (V).
- 分析包括几何学,微观结构,微硬度和耐磨性.
主要成果:
- 优化 Zd 通过保持恒定的激光头对峙距离来提高几何精度.
- 微观结构从界面上的平面粒进化为柱状,树突状和等轴粒.
- 与基板相比,涂层层表现出优越的耐磨性和摩擦性能.
- 由于较高的冷却速度,增加了V或TI精制粒度结构和增强的微硬度.
结论:
- 实时监测和控制平均冷却速率对于提高LDED覆盖性能是有效的.
- 过程参数的优化显著提高了基于Fe的合金涂层的几何精度,微观结构和耐磨性.
