報(bào)廢飛機(jī)葉片高溫鍛壓模具激光熔覆修復(fù)粉末的研發(fā).pdf

1、針對(duì)激光熔覆修復(fù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片報(bào)廢高溫鍛壓模具中使用熱噴涂粉末開(kāi)裂敏感性較大的缺點(diǎn)以及在高溫(800℃以上)服役環(huán)境中，熔覆層容易開(kāi)裂、脫落的問(wèn)題，本文基于模具材料4Cr5W2SiV，從材料合金化原理出發(fā)，綜合考慮了激光熔覆過(guò)程中熔化與凝固的特點(diǎn)以及基材與粉末的物理化學(xué)特性，研發(fā)出了專用于激光熔覆修復(fù)報(bào)廢模具的鐵基合金粉末。并對(duì)激光熔覆修復(fù)用合金粉末的最佳配比以及激光熔覆工藝參數(shù)對(duì)組織結(jié)構(gòu)與性能的影響進(jìn)行了研究。 借助OM，SE

2、M和XRD等分析手段，對(duì)激光熔覆修復(fù)層的組織結(jié)構(gòu)與性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，當(dāng)自制鐵基熔覆粉末的重量百分比(wt.％)為：0.5C、25Cr、1.0Ni、1.5Si、1.5B、Fe為余量時(shí)，獲得了無(wú)裂紋的熔覆層，熔覆層與基材實(shí)現(xiàn)了良好的化學(xué)冶金結(jié)合。熔覆粉末中造渣元素B的含量應(yīng)嚴(yán)格控制：當(dāng)B含量為1.5wt.％時(shí)，激光熔覆修復(fù)報(bào)廢模具質(zhì)量最佳：當(dāng)B含量低于或高于1.5wt.％時(shí)熔覆層表面不平整、有裂紋或孔洞產(chǎn)生。窄帶熔覆條件下，固定其它

3、工藝參數(shù)，隨著掃描速度的增大，熔覆層的平均顯微硬度變化較大，P=2.5KW，V=5mm/s，d=3mm，f=300mm時(shí)，可以得到組織、硬度較好的熔覆層。但是，由于窄帶激光熔覆搭接區(qū)太多，導(dǎo)致軟化帶較多，進(jìn)而影響使用性能。寬帶激光多層熔覆技術(shù)是獲得較厚熔覆層的良好途徑。這種方法對(duì)修復(fù)大尺寸的失效件非常有利。 寬帶激光熔覆修復(fù)的最佳工藝參數(shù)為：f=315mm，P=3kW，V=3mm/s，d=3mm×15mm。在最佳工藝條件下，熔覆

4、層內(nèi)組織過(guò)渡良好，結(jié)合區(qū)白亮帶組織為平面晶，在熔覆層底部為胞狀晶，熔覆層中部至表面的組織是從樹(shù)枝晶+柱狀晶到等軸晶；熔覆層稀釋率小于10％，可以保證所配粉末的原有性能；熔覆層內(nèi)除了基體相α-Fe外，還有一定量的非晶合相Fe5C2、Fe2B、FeSi與金屬間化合物Ni-Cr-Fe、Fe-Cr、Fe-Ni等，保證了熔覆層有良好的硬度，耐磨性能。熔覆層的硬度分布為最表層比較低，由表及里約0.3mm處，硬度明顯升高；在0.3mm～0.9mm區(qū)域