1 华北科技学院机电工程学院, 河北 廊坊 065201
2 燕山大学机械工程学院, 河北 秦皇岛 066000
3 长治清华机械厂, 山西 长治 046000
针对同步送粉式单层单道激光熔覆过程, 利用已验证的有限元模型和ANSYS软件分析了其温度场特征。依据加热区-脉冲区的分界点和任意时刻基板上表面温度曲线的峰值点, 以两几何平面截取单道熔覆模型, 获得用于翘曲变形分析的截面体。通过分析熔覆层上表面以及基板上、下表面在整个熔覆过程中的应力/应变状态, 发现该截面体模型会依次出现反向、正向弯曲, 熔覆零件在宏观上则表现为朝向激光束的翘曲变形。最后对单道熔覆过程基板翘变的原因进行了归纳总结。
激光技术 激光熔覆 翘曲变形 数值模拟 单道模型 温度特征 激光与光电子学进展
2017, 54(10): 101410
北京有色金属研究总院复合材料中心, 北京 100088
通过激光熔化沉积同步输送的Ti-22Al-25Nb合金粉末，在TA15钛合金基板上制备出Ti2AlNb基合金薄壁试样，分析了沉积态和热处理态Ti2AlNb基合金的微观组织、相组成，测试了沿沉积扫描方向热处理态材料在室温25 ℃和高温750 ℃下的拉伸性能。结果表明，激光熔化沉积Ti2AlNb基合金组织致密，沉积态和热处理态均由B2，α2和O相组成，热处理状态下，激光熔化沉积Ti2AlNb基合金室温和750 ℃下抗拉强度分别为1012 MPa和702 MPa，延伸率分别为1.8%和2.2%。
激光技术 激光熔化沉积 Ti2AlNb基合金 微观组织 力学性能
北京有色金属研究总院 复合材料工程中心, 北京 100088
为了满足电磁导轨的使用要求, 采用激光熔覆技术在纯铜表面通过预置粉的方式制备了不同成分TiB2/Cu涂层, 用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射分析了涂层的微观结构及相组成。涂层由Cu和TiB2两相组成, 当TiB2的质量分数分别为0.02, 0.05和0.1时, 涂层的显微硬度分别约为95HV0.1, 105HV0.1和152HV0.1, 电导率为22.9MS/m, 20.4MS/m和16.4MS/m。涂层与基体呈良好冶金结合, 无裂纹存在, TiB2颗粒存在团聚现象, 熔覆层组织为外延生长的柱状晶。结果表明, 随着TiB2的含量增大, 涂层显微硬度升高, 涂层的电导率下降。
激光技术 电导率 激光熔覆 TiB2/Cu涂层 laser technique electrical conductivity laser cladding TiB2/Cu coating
北京有色金属研究总院复合材料中心， 北京 100088
结合飞机起动机钛合金叶轮的修复需要，研究了Ti-6Al-3.5Mo-1.8Zr-0.23Si(TC11)钛合金激光熔化沉积修复工艺及界面的组织与力学性能。结果表明，激光熔化沉积TC11钛合金及界面重熔区具有典型的魏氏组织特征，基体热影响区组织逐渐由魏氏组织向双态组织过渡；激光熔化沉积TC11钛合金的抗拉强度高于界面过渡区及基体，而塑性稍低于基体。通过采用逐点熔化沉积的方法对叶轮受损叶片进行了修复，经加工检验后通过了超转试验考核，实现了装机应用。
激光技术 激光熔化沉积 修复 TC11钛合金 显微组织
北京有色金属研究总院复合材料中心， 北京 100088
通过激光熔化沉积工艺制备出Ti60合金和质量分数为5%的TiCp/Ti60复合材料，分析比较了两种材料的微观组织及高温(600 ℃)拉伸持久性能。结果表明，所沉积TiCp/Ti60复合材料中初生TiC呈树枝晶分布于原始β晶界，共晶TiC呈颗粒状分布于α -Ti板条间，TiC的存在导致基体组织细化。TiCp/Ti60复合材料较基体合金具有更加优异的高温(600 ℃)拉伸持久寿命，其高温拉伸持久断裂过程为：增强体与基体界面脱粘、α -Ti/β -Ti的界面处微孔形核、长大、横向扩展及连接，最终导致复合材料的失效。
激光技术 激光熔化沉积 Ti60 合金 TiCp/Ti60复合材料 持久寿命
