激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金工艺优化及预测模型研究

作     者：吴文宁 孙文磊 刘志远 于江通 杨玉林 黄勇 WU Wenning;SUN Wenlei;LIU Zhiyuan;YU Jiangtong;YANG Yulin;HUANG Yong

作者机构：新疆大学机械工程学院乌鲁木齐830017 新疆工程学院机电工程学院乌鲁木齐830091 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第11期

页      面：205-216页

核心收录：

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

基　　金：新疆维吾尔自治区重点研究项目(2022B01036) 新疆维吾尔自治区科研创新项目(XJ2022G011) 

主　　题：激光熔覆 CoCrFeNiTi 工艺参数 方差分析 信噪比 支持向量回归 预测模型 

摘      要：目的探究激光熔覆工艺参数对CoCrFeNiTi高熵合金涂层质量及形貌的影响,实现激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金涂层形貌的精确控制。方法基于田口正交法,设计不同激光工艺参数下30CrMnSiA表面激光熔覆CoCrFeNiTi高熵合金实验,以激光功率、扫描速度、送粉速率为影响因素,以涂层稀释率、高度、宽度、裂纹密度、宽高比为响应目标,通过方差和信噪比分析影响因素与响应目标的关系,并确定最优工艺参数,建立工艺参数与CoCrFeNiTi高熵合金涂层性能和形貌的支持向量回归预测模型。结果激光功率对熔覆层稀释率、宽度和裂纹密度的影响较大,且与熔覆层稀释率、高度、宽度、裂纹密度、宽高比呈正相关。扫描速度对涂层高度、裂纹密度和宽高比的影响较大,与涂层高度呈负相关,与涂层裂纹密度和宽高比呈正相关。送粉速率对熔覆层稀释率、高度和宽高比的影响较大,与熔覆层稀释率和高度呈负相关,与熔覆层宽高比呈正相关。得到了最优工艺参数,激光功率为600 W,扫描速度为18 mm/s,送粉速率为1.6 r/min。通过预测模型测试可知,熔覆层稀释率、高度、宽度、裂纹密度和宽高比预测模型的决定系数均大于0.93。结论基于支持向量回归的CoCrFeNiTi高熵合金涂层形貌预测模型的精度较高,能够实现CoCrFeNiTi高熵合金熔覆层形貌的精确预测,为熔覆层形貌的控制提供了新的思路。