[1]李 涛,张世通,高晓龙,等.H13钢激光熔覆工艺对熔覆层气孔缺陷的影响[J].焊管,2022,45(10):24-29.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.10.005]
　LI Tao,ZHANG Shitong,GAO Xiaolong,et al.Effect of Laser Cladding Process Parameters on Pore Defects in Cladding Layer of H13 Steel[J].,2022,45(10):24-29.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.10.005]
点击复制

H13钢激光熔覆工艺对熔覆层气孔缺陷的影响()
分享到：

《焊管》[ISSN:1001-3938/CN:61-1160/TE]

卷:
45
期数:
2022年第10期
页码:
24-29
栏目:
试验与研究
出版日期:
2022-10-28

文章信息/Info

Title:
Effect of Laser Cladding Process Parameters on Pore Defects in Cladding Layer of H13 Steel
文章编号:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.10.005
作者:
李 涛; 张世通; 高晓龙; 刘 晶; 张 柯; 余浩魁
1. 宝鸡文理学院 机械工程学院，陕西 宝鸡 721016；2. 陕西省机器人关键零部件先进制造与评估省市共建重点实验室，陕西 宝鸡 721016
Author(s):
LI Tao;  ZHANG Shitong;  GAO Xiaolong;  LIU Jing;  ZHANG Ke;  YU Haokui
1. School of Mechanical Engineering, Baoji University of Arts and Sciences, Baoji 721016, Shaanxi, China; 2. Shaanxi Province Key Laboratory of Advanced Manufacturing and Detection Technology for Industrial Robot and Its Major Component, Baoji 721016, Shaanxi, China
关键词:
激光熔覆; H13钢; 正交试验; 微观组织; 显微硬度
Keywords:
laser cladding;  H13 steel;  orthogonal test;  microstructure;  microhardness
分类号:
TG456.7
DOI:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.10.005
文献标志码:
A
摘要:
为了研究激光熔覆工艺参数对熔覆层宏观形貌和气孔缺陷的影响，通过设计正交试验，分析了优化参数下熔覆层的微观组织和力学性能。试验结果显示，随着扫描速度增加，气孔数量和熔覆层厚度减小；当熔覆层厚度小于200 μm时，Ar气卷入熔融金属形成的气泡能够及时逸出，使得气孔数量降低；在激光功率1 300 W、送粉速度28 g/min、扫描速度7 mm/s的熔覆工艺参数下，能够获得无裂纹和无气孔的熔覆层，其微观组织由大量的针状马氏体和少量的碳化物组成，显微硬度值约为650HV0.5～710HV0.5。研究表明，扫描速度对气孔数量和熔覆层有着显著影响。
Abstract:
In order to study the effect of laser cladding process parameters on the macroscopic morphology and pore defects of the cladding layer, the microstructure and mechanical properties of the cladding layer under optimized parameters were analyzed by orthogonal design test. The experimental results show that the number of pores and the thickness of cladding layer decrease with the increase of scanning speed. When the thickness of the cladding layer is less than 200 μm, the bubbles formed by the Ar gas involved in the molten metal can escape in time, resulting in the reduction of the number of pores. Under the cladding process parameters of laser power 1 300 W, powder feeding speed 28 g/min and scanning speed 7 mm/s, the cladding layer without cracks and pores can be obtained. The microstructure of the cladding layer is composed of a large number of acicular martensite and a small amount of carbide, and the microhardness is about 650HV0.5~710HV0.5. The results show that the scanning speed has a significant effect on the number of pores and the cladding layer.

参考文献/References:

[1] ZHU L D，WANG S H，PAN H C，et al. Research on remanufacturing strategy for 45 steel gear using H13 steel powder based on laser cladding technology[J]. Journal of Manufacturing Processes，2020（49）：344-354.[2] VACHHANI H，RATHOD M，SHAH R. Dissolution and erosion behavior of AISI H13 shot sleeve in high pressure die casting process[J]. Engineering Failure Analysis，2019（101）：206-214.[3] CHEN C R，WANG Y，OU H，et al. A review on remanufacture of dies and moulds[J]. Journal of Cleaner Production，2014（64）：13-23.[4] 廖文，田威，曾超，等. 激光熔覆再制造产品热损伤与寿命评估[M]. 北京：科学出版社，2017：2-7.[5] SONG H Y，LEI J B，XIE J C，et al. Laser melting deposition of K403 superalloy: The influence of processing parameters on the microstructure and wear performance[J]. Journal of Alloys and Compounds，2019（805）：551-564.[6] 林冉，舒林森，董月，等. 激光功率和扫描速度对熔覆组织与性能的影响[J]. 激光与光电子学进展，2021，58（19）：243-249.[7] 上官芸娟，吴巧荣，宋瑞宏，等. 激光功率对Ni60A合金熔覆层组织、显微硬度及耐磨性的影响[J]. 工业技术创新，2021，8（5）：24-29. [8] ERFANMANESH M，ABDOLLAH-POUR H，MOHAMMADIAN-SEMNANI H，et al. An empirical-statistical model for laser cladding of WC-12Co powder on AISI 321 stainless steel[J]. Optics and Laser Technology， 2017（97）：180-186.[9] 童文辉，张新元，李为轩，等. 激光工艺参数对TiC增强钴基合金激光熔覆层组织及性能的影响[J]. 金属学报，2020，56（9）：1265-1274.[10] 郗文超，宋博学，王钊，等. 表面熔覆工艺的成形特征及粉末有效利用率研究[J]. 表面技术，2019，48（3）：211-218.[11] 练国富，杨谡，陈昌荣，等. 激光熔覆沉积H13钢组织及力学性能[J]. 热加工工艺，2021，51（7）：1-5.[12] 员霄，王井，何冰，等. H13钢激光相变硬化的组织与性能试验研究[J].中国机械工程，2020，31（4）：432-437，444.

相似文献/References:

[1]崔 妍,胡绳荪.金属间化合物对Cu基复合熔覆层磨损性能的影响[J].焊管,2018,41(6):19.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2018.06.004]
　CUI Yan,HU Shengsun.Influence of Intermetallic Compound on the Wear Properties ofCu-based Composite Cladding Layer[J].,2018,41(10):19.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2018.06.004]
[2]陈路林,王 成,刘 强,等.工艺参数对H13钢表面激光熔覆高熵合金成型和性能的影响[J].焊管,2022,45(3):13.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.03.003]
　CHEN Lulin,WANG Cheng,LIU Qiang,et al.Effect of Process Parameters on Forming and Properties of Laser Cladding High Entropy Alloy on H13 Steel Surface[J].,2022,45(10):13.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.03.003]
[3]邹家豪,李先芬,程慧敏,等.Nb对激光熔覆Fe45Mn30Co10Cr10Nb5高熵合金层组织与性能的影响[J].焊管,2022,45(12):15.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.12.003]
　ZOU Jiahao,LI Xianfen,CHENG Huimin,et al.Influence of Nb on Microstructure and Properties of Laser Cladding Fe45Mn30Co10Cr10Nb5 High Entropy Alloy[J].,2022,45(10):15.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.12.003]
[4]程慧敏,李先芬,沈虎,等.激光熔覆工艺参数对铅青铜熔覆层微观组织及性能影响[J].焊管,2023,46(5):29.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2023.05.005]
　CHENG Huimin,LI Xianfen,SHEN Hu,et al.Effect of Laser Cladding Process Parameters on Microstructure and Properties of Lead Bronze Clad Layers[J].,2023,46(10):29.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2023.05.005]
[5]叶俊洋,李先芬,沈虎,等.激光熔覆Ni60合金涂层裂纹控制研究*[J].焊管,2023,46(12):28.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2023.12.005]
　YE Junyang,LI Xianfen,SHEN Hu,et al.Research on Crack Regulation of Laser?ladding Ni60 Alloy Coatings[J].,2023,46(10):28.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2023.12.005]
[6]董会,惠瑞亮,赵鑫哲,等.激光熔覆WC/316L复合涂层结构及磨损性能[J].焊管,2024,47(1):27.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.01.005]
　DONG Hui,HUI Ruiliang,ZHAO Xinzhe,et al.Laser Cladding WC/316L Composite Coating Structure and Wear Properties[J].,2024,47(10):27.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2024.01.005]

备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2022-04-02
基金项目： 国家自然科学基金“钛/钢异种金属超声辅助双光束激光熔焊-熔钎焊双界面调控及成形机制研究”（51905006）；陕西省重点研发计划一般项目“航空航海用钛合金大厚板高速高质超声辅助激光填丝焊关键技术及设备研发”（2021GY-322）；陕西省教育厅专项科研计划项目“共晶合金凝固组织非平衡性与组织演化关联性研究”（No.19JK0037）；宝鸡文理学院研究生创新项目“Ti6Al4V/V/NiTi异种金属激光焊接技术研究”（YJSCX20YB09）。
作者简介：李 涛（1993—），男，汉族，重庆彭水人，硕士研究生，研究方向为激光熔覆、增材制造。
更新日期/Last Update: 2022-10-26