激光功率对17-4PH丝材激光熔覆组织及硬度的影响

作     者：王强 李洋洋 杨洪波 牛文娟 苏成明 曹鹏 杨驹 王永刚 Dong QIU WANG Qiang;LI Yang-yang;YANG Hong-bo;NIU Wen-juan;SU Cheng-ming;CAO Peng;YANG Ju;WANG Yong-gang;Dong QIU

作者机构：西安建筑科技大学冶金工程学院西安710055 西安建筑科技大学陕西省冶金工程技术研究中心西安710055 陕西天元智能再制造股份有限公司西安710055 Center for Additive ManufacturingSchool of EngineeringRMIT UniversityMelbourne 3053Australia 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2021年第50卷第3期

页      面：191-197页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51801143) 陕西省自然科学基金(2017JZ012) 陕西省教育厅专项(18JK0445) 

主　　题：激光熔覆 激光功率 不锈钢丝材 熔覆层组织 热影响区 硬度 

摘      要：目的研究激光功率对17-4PH不锈钢丝材激光熔覆组织及硬度的影响,以确定最佳激光熔覆功率,为17-4PH不锈钢丝材激光熔覆的应用提供参考。方法在27SiMn钢活塞杆表面,对17-4PH不锈钢丝材进行了不同激光功率熔覆试验,利用金相显微镜和扫描电子显微镜表征不同激光功率熔覆层的微观组织,使用硬度计测量不同激光功率熔覆层和基体的硬度。结果当激光功率分别为1600、1800、2000、2200 W时,熔覆层的高度由1119μm降低到1006μm,基体的穿透深度和热影响区宽度都随激光功率的增加而增大,熔覆层的组织主要为较短无方向性的板条马氏体。当激光功率为2400、3000 W时,熔覆层的高度、基体的穿透深度和热影响区宽度均随激光功率的增大而增加,最大值分别达到1119、310、638μm,熔覆层的组织主要由具有方向取向的板条马氏体组成,靠近基材的位置由晶粒细小而致密的等轴晶组成,随着激光功率的增加,熔覆层弥散析出的沉淀颗粒越来越多。此外,熔覆层和热影响区的显微硬度均高于基体,随着激光功率的增加,熔覆层的显微硬度明显增大,最高可达479.4HV_(0.2)。结论综合考虑激光功率对17-4PH不锈钢丝材激光熔覆组织及硬度的影响,2600 W为最佳激光熔覆功率。