激光与红外

作者：石皋莲

单位：1.苏州工业职业技术学院,江苏 苏州 215104；2.苏州大学机电工程学院,江苏 苏州 215000；

关键词：宽带熔覆;工艺参数;正交试验;摩擦磨损

基金：国家自然科学基金项目(No.51805345)；苏州市重点产业技术创新项目(No.SYG202015)；苏州市重点实验室基金(No.SZS201815)；学院优秀科技创新团队(No.2020kytd01)；服务企业技术技能平台(No.2020kypt01)资助。

27SiMn钢液压支架在恶劣的工作条件下长期使用后,其表面容易形成腐蚀,磨损和疲劳损坏等缺陷。为提升其使用寿命,本文利用宽带激光熔覆技术在27SiMn钢表面进行制备铁基涂层的实验研究。基于控制变量的方法来依次调整激光功率、送粉速度、载气流量及扫描速度开展单道单因素熔覆试验,并以表面粗糙度为熔覆层质量评价指标初选工艺参数。基于单因素试验进一步开展4因素3水平正交试验,终选显微硬度为熔覆层质量评价指标。利用极差分析考察数据发现扫描速度对熔覆层显微硬度影响最大,其后依次为激光功率、载气流量和送粉速度,最优工艺参数为熔覆处在激光焦点位置且激光功率、送粉速度、在其流量和扫描速度分别为4000W、250 rpm、69 L/min和600 rpm。同时对熔覆层进行了摩擦磨损试验,分析了摩擦因素、磨损率及磨损形貌,验证了工艺参数优化的可行性。最终,熔覆层平均硬度较基体提升22倍,磨损率较基体提升27。工艺参数优化能够实现铁基合金粉末熔覆层表面硬度及耐磨性的显著提升,对熔覆修复27SiMn液压支架大有帮助。

来源：2022年第2期

《激光与红外》期刊编辑部

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