[1]李林森,王轲岩,余超峰,等.线光斑激光熔覆Ni-Al金属间化合物工艺及组织研究[J].焊管,2024,47(2):45-49.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.02.007]
　LI Linsen,WANG Keyan,YU Chaofeng,et al.Study on Process and Microstructure of Ni-Al Intermetallic Compound by Line Spot Laser Cladding[J].,2024,47(2):45-49.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.02.007]
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线光斑激光熔覆Ni-Al金属间化合物工艺及组织研究()
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《焊管》[ISSN:1001-3938/CN:61-1160/TE]

卷:
47
期数:
2024年第2期
页码:
45-49
栏目:
加工技术
出版日期:
2024-02-29

文章信息/Info

Title:
Study on Process and Microstructure of Ni-Al Intermetallic Compound by Line Spot Laser Cladding
文章编号:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.02.007
作者:
李林森; 王轲岩; 余超峰; 殷咸青
西安交通大学 金属材料强度国家重点实验室，西安 710049
Author(s):
LI Linsen; WANG Keyan; YU Chaofeng; YIN Xianqing
Xi’an Jiaotong University, State Key Laboratory of Mechanical Behavior for Materials, Xi’an 710049, China
关键词:
线光斑;  激光熔覆;  裂纹;  Fe元素扩散
Keywords:
line spot;  laser cladding;  crack;  Fe element diffusion
分类号:
TG113.263
DOI:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.02.007
文献标志码:
A
摘要:
为了提高P92钢的耐高温氧化性能，采用线光斑在P92钢基体表面激光熔覆Ni-Al金属间化合物，对熔覆工艺参数进行了筛选，并对试样的组织形貌和成份进行了分析。结果表明，在筛选后的熔覆工艺下试样熔覆层未发现裂纹，无开裂倾向；P92钢基体熔化较少，基体中Fe元素扩散至顶部含量不到5%，熔覆层中主要物相为Ni3Al和NiAl，熔覆层顶部至基体部分的显微组织由等轴晶向树枝晶、柱状晶和平面晶转变。当激光功率1 800 W、扫描速度2 m/min、送粉速度为17 r/min、送粉气流量为8 L/min时，可以减少基体熔化和Fe元素扩散，从而对解决激光熔覆时Ni-Al金属间化合物熔覆层开裂、钢基体中Fe元素扩散问题提供了思路。
Abstract:
In order to improve the high?emperature oxidation resistance of P92 steel, laser cladding of Ni-Al intermetallic compounds on the surface of P92 steel substrate was carried out using a line beam spot. The cladding process parameters were screened, and the microstructure and composition of the samples were analyzed. The results showed that under the selected cladding process, no cracks were found at the microstructure of the cladding layer, and there was no tendency for cracking. At the same time, the melting of P92 steel matrix is less, and the Fe element in the matrix diffuses to the top less than 5%. Ni3Al and NiAl are the main phases in the cladding layer. The microstructure from the top of the cladding layer to the matrix part changes from equiaxed crystal to dendrite, columnar crystal and plane crystal. When the laser power is 1 800 W, the scanning speed is 2 m / min, the powder feeding speed is 17 r / min, and the powder feeding gas flow rate is 8 L / min, the matrix melting and Fe element diffusion can be reduced. It provides a way to solve the problem of cracking of Ni-Al intermetallic compound cladding layer and Fe element diffusion in steel matrix during laser cladding.

参考文献/References:

1姜亚君.国产P92钢管高温热变形行为的研究［D］.包头：内蒙古科技大学，2021. 2陈俊豪，宁保群.P92钢高温蠕变过程中显微组织演变研究现状及强化途径［J］.材料导报，2014，28（17）：53-59. 3杨露，黄安国，杨格，等.超超临界机组用T/P92钢焊接性能研究现状［J］.电焊机，2014，44（5）：154-160. 4聂铭，张健，黄丰，等.T/P92耐热钢研究进展［J］.金属热热理，2013，38（11）：40-44. 5郑益斌.蒸汽及外载荷条件下P92钢的表面氧化行为研究［D］.上海：华东理工大学，2014.6YANG L B，YU Y J，ZHAO J R，et al.The properties of NiAl intermetallic compound coating synthesized by laser clad?ing［J］.China Surface Engineering，2010（5）：36-40. 7YU Y J，ZHOU J S，CHEN J M，et al. Phase transition， microstructure evolution and tribological behaviour of a laser clad NiAl intermetallic compound coating at elevated tempe?atures［J］.Lasers in Engineering，2013，24（3/4）：115-125. 8CZEPPE T，WIERZBINSKI S.Structure and mechanical prope?ties of NiAl and Ni3Al?ased alloys［J］.International Journal of Mechanical Sciences，2000（8）：1499-1518. 9PAUL S.Performance of thermally sprayed corrosion resistant alloy（CRA）coatings in 50 MPa supercritical CO2［C］//NACE Corrosion，New Orleans，Louisiana，USA：［s.n.］，2017. 10雷临苹，叶宏，宋坤，等.Al2O3-TiO2对铝合金表面激光熔覆NiAl涂层组织性能的影响［J］.表面技术，2018，47：145-150. 11程广萍，何宜柱.激光熔覆镍基合金与铝反应合成Ni-Al金属间化合物覆层的研究［J］.材料工程，2010（3）：29-33，37. 12姚标.合金元素对激光熔覆NiAl合金组织与性能的影响［D］.大连：大连理工大学，2011. 13程广萍.钢基表面激光合金化制备Ni-Al-Fe金属间化合物涂层［J］.应用激光，2011，31（2）：102-106. 14曾潮流，RIZZO F C，吴维，等.两相NiAl-Fe金属间化合物的高温氧化行为研究［J］.中国腐蚀与防护学报，1999（1）：39-44.

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2023-11-05
基金项目：国家重点研发计划项目2.4“替代电镀铬的绿色表面处理技术”（项目编号2018YFB2002000）；国家重点研发计划项目3.6“海洋装备水下原位高效增材修复技术与装备”（项目编号2022YFB4601803）。
作者简介：李林森 （1999—），男，安徽铜陵人，硕 士，主要从事激光熔覆方面的研究。
通讯作者：殷咸青 （1967—），男，副教授，博士生导师，主要从事材料连接技术、电弧物理、嵌入式计算机控制技术、通信技术研究。
更新日期/Last Update: 2024-03-06