激光同轴熔注球形WC增强颗粒的工艺参数研究

• 作者: 王梁 罗建 胡勇 夏洪超 姚建华
• 来源期刊: 机械工程学报
• 关键词: 激光同轴熔注 增强颗粒 数值计算 球形WC
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 制造工艺与装备
• 页码范围: 253-261
• 页数: 9页
• 分类号: TG111|TN249
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2021.07.253

摘要

采用同轴送粉方式作为粉末输送形式,以球形WC为熔注增强颗粒,探究激光熔注制备WC颗粒增强金属基复合材料涂层的工艺参数临界条件.通过建立运动过程中增强颗粒的速度模型与温升模型,分析喷射过程中增强颗粒温度与激光功率、颗粒尺寸以及颗粒初始速度之间的关系,进而获得激光同轴熔注WC过程中,确保颗粒保持固态的颗粒尺寸、激光功率和颗粒初始速度等工艺参数的临界条件.同时对不同直径的球形WC颗粒进行了同轴熔注试验验证.计算和试验结果表明:在扫描速度为6mm/s,送粉率为10g/min的条件下,当激光功率密度为119 W/mm2时,为保证颗粒保持固态,颗粒的直径须大于75 μm.如需要注入直径小于75 μm的WC颗粒,则必须降低激光功率密度至95 W/mm2以下.