纯铜表面脉冲激光熔覆Ni60涂层的结构与性能研究

• 作者: 房永祥 朱广志 朱晓 朱长虹 王海林 王珂 齐丽君
• 来源期刊: 激光技术
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 Ni60涂层 预热辅助脉冲激光熔覆 纯铜 残余应力 耐磨性
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 激光与光电子技术应用
• 页码范围: 40-46
• 页数: 7页
• 分类号: TG156.99
• 字数: 4672字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.01.009

摘要

为了克服纯铜表面激光熔覆时热量难以积聚的困难,得到冶金结合良好的Ni60熔覆层,采用预热辅助脉冲激光熔覆的方法,在纯铜表面进行了Ni60合金粉末的熔覆实验,并建立了纯铜表面预热辅助脉冲激光熔覆过程的3维瞬态热弹塑性模型,对温度场及残余应力进行了仿真.预热温度达到573K时,Ni60熔覆层中裂痕完全消除;预热温度为673K时,激光熔覆的加工效率提升了2.2倍;预热辅助脉冲激光熔覆得到的Ni60熔覆层平均硬度达到800HV0.2;常温下,Ni60熔覆层与ASTM52100钢相对耐磨性为4.45,摩擦系数约是铜和ASTM 52100钢的57%.结果表明,随着预热温度的升高,Ni60熔覆层中裂纹减少,激光熔覆效率提高;Ni60熔覆层有效地提高了表面硬度,减小了摩擦系数.通过预热辅助脉冲激光熔覆技术,在纯铜表面制备得到无裂纹、无气孔的Ni60熔覆层,可有效地提高铜基材的硬度与耐磨性.