研究目的
研究激光沉积参数对PC E36钢和15Cr11MoW钢沉积层冶金性能、机械特性及试样变形的影响,以提高转子叶片的抗侵蚀性能。
研究成果
在15Cr11MoW钢基体上采用Inconel 625中间层进行Stellite 6合金激光熔覆,可有效防止裂纹并增强抗侵蚀性能。通过优化熔覆参数与工艺方向,显著降低了变形量。该工艺能大幅提升显微硬度并保持或改善力学性能,是提升涡轮叶片耐用性的有效方法。
研究不足
研究发现,热处理后变形量增加,这表明需要在包括热处理在内的整个工艺周期内采取技术措施来控制刚度。
1:实验设计与方法选择
研究采用激光熔覆技术,在钢样品上使用Stellite 6和Inconel 625金属粉末进行实验,以分析其对冶金、机械特性及变形的影响。
2:样品选择与数据来源
样品由PC E36钢和15Cr11MoW钢板制成。提供了这些材料的化学成分以供分析。
3:实验设备与材料清单
LS-5镱光纤激光器(IPG)、Riedel PC 160冷水机、D30激光头、Buehler制砂系统、光学显微镜DMI 5000(Leica)、Micromet 5103显微硬度计(Buehler)、扫描电子显微镜(Phenom ProX和Mira Tescan)、Zwick/Roell Z250拉伸试验机。
4:实验流程与操作步骤
在不同参数(激光功率、熔覆速率、光斑直径、粉末流速)下进行激光熔覆。样品接受了机械测试(拉伸、冲击弯曲、静态弯曲)和显微硬度测量。部分样品在熔覆后进行了热处理。
5:数据分析方法
显微硬度按DIN EN ISO 14577测量。拉伸测试遵循GOST 6996-66和DIN EN ISO 6892-1:2009。冲击韧性和静态弯曲测试用于评估机械性能。
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LS-5 ytterbium fiber laser
LS-5
IPG
Used for laser cladding experiments
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Optical microscope DMI 5000
DMI 5000
Leica
Analysis of the macrostructure
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Riedel PC 160 chiller
PC 160
Riedel
Cooling system for the laser cladding setup
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D30 laser head
D30
Part of the laser cladding system
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Buehler sand-preparation system
Buehler
Used for preparing transverse macrosections of the deposited layers
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Micromet 5103 microhardness meter
5103
Buehler
Measuring the microhardness of the deposited metal
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Scanning electron microscope
Phenom ProX and Mira Tescan
Determining the distribution of alloying elements of the deposited metal
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Zwick / Roell Z250 tensile testing machine
Z250
Zwick / Roell
Conducting tensile strength tests
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