宽带激光熔覆非晶合金涂层界面组织结构

• 作者: 孙旭 宋增金 李娟 王彦芳 石志强
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 不锈钢 宽带激光熔覆 非晶涂层 组织结构 界面组织 流场模拟
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 专题——激光表面改性技术
• 页码范围: 61-65
• 页数: 5页
• 分类号: TG174.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.03.010

摘要

目的 提高材料的表面性能和开拓非晶涂层的应用.方法 将Fe-Cr-Si-P非晶态合金粉末预涂覆于304L不锈钢基材表面,采用宽带激光熔覆技术制备非晶涂层.通过光学显微镜和扫描电镜分析涂层的微观组织结构和界面组织特征.采用FLUENT软件建立宽带激光熔覆的流场模型,并模拟激光熔池内的流场分布.结果 涂层组织具有明显的分层结构,涂层界面区为平面晶和外延树枝晶,涂层中部区域为大面积非晶区,涂层表面为等轴树枝晶,且界面外延生长层的高度随激光扫描速度的增大而减小.激光熔池的流动为对流机制,熔体流动速度在熔池中部出现了低谷,最大速度出现在熔池表面,在熔池下部流体也会出现一个速度峰值.峰值距熔池底端的距离随着扫描速度的增加而减小.结论 宽带激光熔覆的Fe-Cr-Si-P涂层由非晶和树枝晶结晶相组成,涂层组织为分层结构.熔池底部峰值距熔池底端的距离随着扫描速度的增加而减小,且与外延生长层厚度的实测距离基本吻合.建立了激光工艺参数与外延生长层厚度的关系模型,为宽带激光熔覆大面积非晶涂层的可控制备提供了理论依据.