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激光辐照表面纳米化技术的应用

作者: 郑州百维 时间:2017-07-12 来源:百维激光
摘要:激光辐照表面处理研究较多地集中在激光淬火硬化的表面改性工作上,同时也在激光固溶或激光退火上进行了很多的研究,目前尚无研究人员明确提出使用激光辐照进行金属零件表面纳...

激光辐照表面处理研究较多地集中在激光淬火硬化的表面改性工作上,同时也在激光固溶或激光退火上进行了很多的研究,目前尚无研究人员明确提出使用激光辐照进行金属零件表面纳米化的研究。
但燕山大学的文海燕在她的硕士论文中提到,使用一定功率的激光以特定的工艺参数反复循环辐照,对Inconel718合金微观组织性能变化规律的研究过程中,在某一组处理参数下,Inconel718材料表层出现纳米晶粒结构。如图1所示。

激光重熔(激光熔凝)表面纳米化技术

激光重熔一般是指,用高能聚焦激光束将零件表面熔化而不加任何其他成分,以基体表层的快速融化和凝固细化晶粒、消除缺陷,达到表面组织改善的目的。
激光重熔作为一种表面工程技术,已有大量的研究人员做过相关研究工作,研究指出通过激光重熔处理能够显著提高材料的表面硬度、抗腐蚀能力和磨损性能,但作为表面纳米化技术尚无人单独明确提出。
吉林大学 Chengtao Wang、Peng Zhang分别在其论文中提到使用激光重熔处理GCr15、H13钢得到纳米晶粒组织这一事实。
他们的做法是,如图2所示,将试件放在盛有去离子水的容器中,调整水量可调整液面到被处理面的距离,然后用Nd:YAG激光以一定的工艺参数进行试件表面重熔。其结果如图3、图4所示。

 激光熔覆表面纳米化技术

激光熔覆亦称激光包覆或激光熔敷,激光辐照和激光重熔都是直接处理基体材料而不添加其他材料,但激光熔覆是通过在基材表面添加熔覆材料,并利用高能量密度的激光束,使之与基材表面薄层一起熔凝的方法,在基层表面形成与其为冶金结合的添料熔覆层。

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