交变磁场对激光熔覆铁基复合涂层宏观形貌的影响及其微观组织演变

作     者：刘洪喜 蔡川雄 蒋业华 张晓伟 王传琦 LIU Hong-xi;CAI Chuan-xiong;JIANG Ye-hua;ZHANG Xiao-wei;WANG Chuan-qi

作者机构：昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2012年第20卷第11期

页      面：2402-2410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）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(No.51165015) 昆明理工大学分析测试基金资助项目(No.2011008) 

主　　题：激光熔覆 交变磁场 复合涂层 宏观形貌 显微组织 

摘      要：通过特殊设计的电路及作用线圈制作了交变磁场发生装置,并用其研究了不同磁场强度对激光熔覆铁基涂层宏观形貌和显微组织的影响。基于电磁学及金属凝固原理,揭示了激光熔覆涂层的固化过程和磁场诱发熔覆涂层柱状树枝晶向等轴晶转变的主要机制。实验结果表明:在交变磁场作用下,熔池金属液表面产生的趋肤效应和交变电磁力使凝固后熔覆层的表面形态呈波浪式,熔高和横截面积均随磁场电流的增加而减小,但熔宽变化不大。熔池内部产生的电磁力驱动熔体流动使树枝晶熔蚀和机械折断,游离的破碎枝晶成为新的形核核心,增加了形核率,从而促使熔覆层顶部组织由树枝晶向等轴晶转变。随着磁场电流的增加,等轴晶区扩大,但涂层底部的组织变化不明显。