Page 96 - 《橡塑技术与装备》2023年12期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

表 1 激光熔覆材料化学成分（质量分数，%）
化学成分 /%
名称
C Si Mn P S Cr Ni Mo W V B 其他 Fe
1 # 0.09 0.95 0.4 0.021 0.002 17.96 4.23 1.87 0.3 0.15 0.25 0.3 余
2 # 0.19 0.86 0.31 0.02 0.003 17.88 2.38 1.08 0.95 0.12 0.87 0.15 余
表 2 激光熔覆工艺参数
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功率 /(kW) 熔覆速度 /(mm . s ) 送粉量 /(g . min ) 搭接量 /% 预热温度 /℃ 焦距 /mm 光斑直径 /mm
2000 8~10 20~25 60~70 300~350 380~400 Φ5
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试样硬度梯度分布。采用 ML-10 磨损试验机进行常 母材微观组织形貌。图 1(a)为 1 式样的组织形貌，图
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温耐磨性试验，试验载荷为 3 kg，转速为 120 r/min， 1(b) 为 2 式样的组织形貌。从图中可以明显看到堆焊
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磨损时间为 10 min，与 45 钢淬火（51.2 HRC）试样 层在不同道次下的组织形貌。浅色部分为堆焊层，深
作对比分析。使用 S-3400N 扫描电子显微镜观察使 色部分为母材。在界面结合处可以看到，形成了较为
用后堆焊层的组织形貌和成分变化。 紧密的冶金结合，其中间有一条细小的过渡区，过渡
区尺寸约为 5 μm。这是由于激光熔覆过程中，母材温
2 试验结果及分析 度低，熔池温度高，在熔池和基体之间形成垂直于界
2.1 熔覆金属组织形貌 面的巨大温度梯度。熔池液体沿垂直于界面的最大散
图 1 为在光学显微镜不同放大倍数下的堆焊层和 热方向快速生长，形成了明显的树枝晶。

图 1 熔覆金属焊态组织形貌
同时，随着熔覆金属中的 B、 W 等合金元素的增加， 2.2 熔覆金属成分
其组织也发生了变化，细小的硬质相化合物均匀弥散 图 2(a) 为试件从堆焊层到基体的线扫描区域划
分布在枝晶状的马氏体周围，起到弥散强化的作用。 分。图 2(b) 为各元素随位置不同的含量变化。

图 2 熔覆金属成分分析

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