基于Taguchi-Grey关系分析的AlCoCrFeNi高透合金涂层激光层的工艺参数优化
Andi Huang1, Yilong Liu2, Jingang Liu1
1School of Mechanical Engineering and Mechanics, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|October 16, 2025
概括
为AlCoCrFeNi高合金 (HEA) 涂层优化激光覆盖参数可显著提高飞机轮盘的耐用性. 最好的设置提高了硬度15%,同时减少了缺陷.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面工程是什么?表面工程是什么?
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 飞机发动机轮盘面临极端的操作条件,限制其寿命.
- 激光覆盖为应用保护性涂层以提高组件耐用性提供了一种有前途的方法.
- 由于其独特的特性,高合金 (HEAs) 正在被探索为先进的材料应用.
研究的目的:
- 为了优化AlCoCrFeNi HEA涂层的激光覆盖工艺参数.
- 为了提高表面性能和用于轮盘等关键部件的材料的耐用性.
- 通过使用塔古奇方法和灰色关系分析,研究激光覆盖的多目标优化.
主要方法:
- 利用塔古奇方法进行实验设计,以有效地探索参数空间.
- 采用灰色关系分析来实现激光覆盖参数的多目标优化.
- 系统地改变了激光功率,扫描速度和粉末料率.
主要成果:
- 确定了一组最佳参数:激光功率1450W,扫描速度480mm/min,粉末料速率4r/min.
- 实现了涂层的宽度为2.93毫米,高度为1.20毫米,稀释率为22.6%,硬度为532HV.
- 与初始参数相比,硬度增加了15%,稀释和元素分离减少了.
结论:
- 多目标优化有效地提高了激光涂层HEA涂层的性能.
- 优化过程为加强关键飞机发动机组件的表面提供了一种实用方法.
- 改进的涂层特性有助于在极端条件下延长轮盘的使用寿命.
