基体表面粗糙度对激光沉积不锈钢形貌、组织及性能的影响

• 作者: 何振丰 王志勇 王志国 聂长武 赵吉宾 赵宇辉 高元
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 基体粗糙度 激光沉积 形貌 组织 力学性能
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 膜层材料与技术
• 页码范围: 294-303
• 页数: 10页
• 分类号: TG174.4|V261.8
• 字数: 5314字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2020.01.035

摘要

目的 研究基体待沉积表面粗糙度的变化对激光沉积之后沉积层质量(宏观形貌、微观组织和力学性能)的影响,从而获得形貌、组织及性能优良的沉积层.方法 采用316L不锈钢粉末,在不同表面粗糙度状态下P20钢基体表面分别进行单道单层、薄壁、多道搭接及块体沉积实验,获得测试分析所需沉积层,基于OM、SEM以及拉伸试验对沉积层组织性能进行分析.结果 单道单层时,相对于铣削基体表面沉积层,喷砂基体表面沉积层的熔高、熔深增加幅度达到了100％,而熔宽增加较平缓;单道薄壁时,在前5层的沉积中,喷砂基体表面沉积高度增长达到2.5 mm,铣削表面沉积高度仅为前者一半,喷砂基体上沉积层内部孔隙率仅为铣削基体的31％;多道搭接时,随着粗糙度的增大,沉积层截面纵向尺寸H的内部增长范围持续变大,而横向尺寸L范围保持稳定.喷砂基体表面沉积层的σb为540.93 MPa,而铣削基体上的σb为523.12 MPa.结论 随着基体表面粗糙度的增加,沉积过程中陷光效应相应增强,单道单层沉积层的宏观形貌尺寸随之增大.对于薄壁沉积,基体粗糙度对薄壁高度的影响主要集中在前5层,粗糙度的增大使得沉积高度生长加快,内部孔隙率减小.多道搭接时,粗糙度越大,熔高熔深方向的尺寸变化越大,沉积层内部枝晶更加粗大,且不均匀.沉积层内部的抗拉强度随粗糙度的增大而提升.