研究目的
通过激光感应复合改性（LHIM）技术最小化氧化钇稳定氧化锆（YSZ）涂层的裂纹敏感性，重点研究预热温度和激光能量对微观组织演变及裂纹形成的影响。
研究成果
LHIM技术通过降低冷却速率和温度梯度并提高凝固速率，有效减少了大气等离子喷涂(APS)氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层的裂纹敏感性。预热和优化的激光能量使涂层更致密，熔滴间孔隙得以愈合并形成理想的晶粒结构，从而降低了应力水平并提高了应变耐受性。
研究不足
该研究聚焦于预热和激光能量对裂纹敏感性与显微组织的影响，但未涉及实际工况下的长期性能表现以及LHIM技术在工业应用中的可扩展性。
1：实验设计与方法选择
采用LHIM技术对大气等离子喷涂(APS)氧化钇稳定氧化锆(YSZ)涂层进行部分重熔，结合升高预加热温度与实现连续重熔所需的最低激光能量。运用计算流体动力学(CFD)模拟研究熔池动力学特性。
2：样品选择与数据来源
使用镍基高温合金(Inconel 718)为基体，表面喷涂APS YSZ(ZrO2-7 wt% Y2O3)涂层。样品在激光重熔前分别预加热至不同温度(0°C、300°C、600°C、800°C)。
3：实验设备与材料清单
Nd:YAG脉冲高斯激光器(JK300D, GSI, 英国)、感应加热器、扫描电镜(SEM, JEOL, 日本)、X射线衍射仪(XRD, D/MAX-2400, Rigaku, 日本)、CFD软件(FLUENT 15.0, ANSYS Inc., 美国)。
4：实验流程与操作步骤
样品预加热30分钟后进行脉冲激光重熔。根据预加热温度调节激光能量以确保连续重熔效果。处理后分析微观结构与相组成。
5：数据分析方法
通过CFD模拟分析温度分布、马兰戈尼流及冷却速率。采用SEM和XRD进行微观结构与物相分析。
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获取完整内容-
XRD
D/MAX-2400
Rigaku
Used for phase composition analysis of samples.
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Nd: YAG pulsed Gaussian laser
JK300D
GSI
Used for laser remelting of APS YSZ coatings.
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SEM
JEOL
Used for microstructure analysis of LHIM-processed samples.
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CFD software
FLUENT 15.0
ANSYS Inc.
Used for simulating melt pool dynamics during LHIM.
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