作者单位
摘要
1 浙江工业大学机械工程学院,浙江 杭州 310023
2 中国科学院宁波材料技术与工程研究所,浙江省航空发动机极端制造技术研究重点实验室,浙江 宁波 315201
3 浙江工业大学激光先进制造研究院,浙江 杭州 310023
激光增材制造技术可实现高熵合金零部件的快速制造,但增材件存在表面质量差、难加工等问题。对此,笔者采用激光抛光工艺来改善CoCrFeNi高熵合金增材件的表面质量。首先通过筛选实验法和单因素实验法,研究了激光功率、扫描速度、扫描间距、离焦量、扫描轨迹和扫描次数等因素对表面粗糙度的影响规律,而后探讨了激光抛光对合金表面元素分布和微观组织的作用机制。结果表明:激光抛光技术可以有效降低增材件的表面粗糙度,离焦量和激光功率对表面质量的影响相对较大,表面粗糙度随着扫描速度、离焦量、扫描次数的增加呈现先减小后增大的趋势;经激光抛光后的高熵合金增材件表面O元素和Cr元素含量显著降低,Co元素、Fe元素及Ni元素含量略有提升,表面粗糙度较初始表面粗糙度降低了约90%;连续激光对增材件表面的作用机制主要是重熔,对表层氧化物的去除机制主要是汽化。
激光技术 连续激光抛光 CoCrFeNi高熵合金 表面粗糙度 表面形貌 
中国激光
2023, 50(20): 2002304
王梁 1,2,3姜柯 1,2,3范思远 1,2,3黄锦榜 1,2,3[ ... ]姚建华 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 浙江工业大学激光先进制造研究院,浙江 杭州 310023
2 浙江工业大学机械工程学院,浙江 杭州 310023
3 高端激光制造装备省部共建协同创新中心,浙江 杭州 310023
采用连续光纤激光器在氩气环境下对粗糙度为Ra=0.95 μm的低粗糙表面进行激光抛光实验,通过光学显微镜和激光共聚焦显微镜对单道激光抛光熔池截面、抛光前后三维表面形貌及表面轮廓进行分析。研究结果显示:在其他参数不变的条件下,随着扫描速度的提升,单道连续激光抛光熔池两侧的咬边现象逐渐加重。随着激光功率的提高,由于单道抛光熔池不稳定,熔池表面的起伏现象逐渐加剧。当扫描线间距为0.02 mm时,连续激光多道搭接之间未重熔区域具有较低表面起伏值,粗糙度可降低至Ra=0.45 μm。然而,激光单向扫描抛光后表面产生的波纹起伏会阻止粗糙度的进一步降低,采用正交扫描和未搭接区域回填扫描的策略,可对激光单向扫描抛光产生的波纹起伏进行重熔正交补偿,使粗糙度值由Ra=0.45 μm进一步降低至Ra=0.048 μm,较原始粗糙度下降95%。
激光技术 连续激光抛光 表面粗糙度 表面形貌 扫描策略 
中国激光
2023, 50(12): 1202207

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