基于激光熔覆的35CrMo鋼軸類零件再制造試驗研究.pdf

1、軸類零件是現(xiàn)代社會中非常重要，應(yīng)用十分廣泛的一類零件。35CrMo鋼由于具有較高的靜力強(qiáng)度、沖擊韌性和疲勞極限，常常是用來制造一些軸類零件的原材料。在實(shí)際生產(chǎn)中，這些零件受到工作環(huán)境的影響，極易產(chǎn)生磨損、變形、腐蝕等失效形式。每年，因為失效導(dǎo)致的零件報廢造成鋼鐵資源浪費(fèi)是十分嚴(yán)重的。因此，尋求一種方法能夠?qū)@些稍有破損而失效的軸類零件進(jìn)行修復(fù)，使之達(dá)到或超越修復(fù)以前的性能，將具有重大的工業(yè)意義。
　　激光熔覆技術(shù)作為激光再制造技術(shù)

2、的一個重要分支，是一種先進(jìn)的表面改性技術(shù)。它是通過在損壞的零件表面添加所需性能的熔覆粉末，利用高密度的激光束能量使之熔化、凝固，形成與基體冶金結(jié)合良好的熔覆層，最終達(dá)到改進(jìn)或修復(fù)損壞的零部件的目的。本文采用激光熔覆技術(shù)，通過對修復(fù)35CrMo鋼的粉末進(jìn)行篩選，以及對篩選后粉末性能的強(qiáng)化，最后再對激光熔覆工藝參數(shù)進(jìn)行了一系列的優(yōu)化。具體研究工作如下：
　　1）確定本文試驗設(shè)計路線，以及試驗材料和試驗方法。
　　2）在35CrM

3、o鋼表面分別激光熔覆3540鐵基粉末和Ni00鎳基粉末，對試驗后樣品進(jìn)行顯微組織、顯微硬度、摩擦磨損性能和耐腐蝕性能進(jìn)行對比分析，并通過制備標(biāo)準(zhǔn)拉伸件，測試熔覆粉末和基體的冶金結(jié)合強(qiáng)度。試驗數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，3540鐵基粉末熔覆層平均顯微硬度值更高，耐磨性能和抗拉性能更好，而Ni00鎳基粉末熔覆層體現(xiàn)出更好的耐腐蝕性能。
　　3）在2）的研究分析基礎(chǔ)上，針對35CrMo鋼軸類零件最常見的失效形式，為進(jìn)一步加強(qiáng)熔覆層的耐磨損性能，在擇優(yōu)

4、選擇的鐵基3540粉末中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％、10%、15%和25%的WC粉末進(jìn)行強(qiáng)化，分析試驗后不同百分比WC添加量對熔覆層性能的影響。結(jié)果顯示：10%WC的添加量下熔覆層表面質(zhì)量更好，能夠獲得較高的顯微硬度值和良好的摩擦磨損性能。
　　4）通過前面的試驗分析結(jié)果確定了35CrMo鋼軸類零件表面需添加的熔覆粉末。在此基礎(chǔ)上，通過設(shè)計正交試驗表，分析激光功率、掃描速度和離焦量對熔覆層性能的影響，最終分析得到35CrMo鋼軸類零件