国外激光热处理技术

本文介绍了国外激光热处理表面改性技术的提出、发展和应用,重点介绍了七种表面改性工艺方法,亦对其发展前景作了分析。     

金属材料激光表面改性与高性能金属零件激光快速成形技术研究进展

 简要报道本实验室目前在先进航空金属材料激光表面改性及高性能金属零件激光快速成形技术研究与应用的新进展。主要内容包括 :(1 )钛合金耐磨阻燃激光表面合金化与激光熔覆表面改性技术;(2 )刷式密封及指尖密封跑道高温自润滑耐磨涂层新材料及其激光熔覆制备新技术;(3 )难熔金属硅化物复合材料高温耐磨耐蚀多功能涂层新材料及激光熔覆涂层技术;(4 )高性能 /梯度性能钛合金及高温合金结构件激光快速成形技术。     

耐腐蚀Fe-Cr-Mo-C-B合金的激光表面非晶化及其对结构和性能的影响

铁基Fe-Cr-Mo-C-B非晶合金具有高耐腐蚀性能和高硬度的特点,因而非常适合应用于表面及涂层材料,其较高的非晶形成能力使得采用激光表面处理技术获得理想非晶表面成为可能。采用激光表面熔化技术成功实现了Fe-CrMo-C-B合金的表面非晶化,研究了激光表面熔化工艺参数对合金表面非晶化的影响并建立了最佳工艺。发现合金经激光表面熔化处理后形成了从表面到基体的非晶层、非晶-晶体复合层和晶态基体的多层次结构,并探讨了其形成机理及与腐蚀行为和硬度的相关性。研究表明:Fe-Cr-Mo-C-B合金的硬度和腐蚀行为等表面性能显著依赖于其微观结构,激光表面熔化所获得的非晶表层表现出高硬度和优异的耐腐蚀性能。研究结果也为采用激光表面熔覆技术在其他金属材料表面制备具有实际应用价值的耐腐蚀、耐磨损Fe-Cr-Mo-C-B非晶合金涂层奠定了一定的理论和实验基础。     

高能束表面改性技术在航空领域的应用

高能束表面改性适用于各种金属和合金,能够显著提升材料表面硬度、耐磨、耐蚀等性能指标,是航空部件实现性能提升的有效手段之一。本文总结了6种高能束表面改性技术的基本原理、设备构成和改性应用,其中激光相变硬化通过马氏体相变强化金属材料表面;激光熔覆通过选择不同粉末实现表面修复和表面性能提升,重点在于控制裂纹缺陷;激光冲击强化可有效解决航空发动机部件高周疲劳断裂问题;强流脉冲电子束和强流脉冲离子束一方面需要提高设备的性能和运行稳定性,另一方面要针对航空部件应用开展深入研究;而离子束辅助沉积则可以通过制备固体润滑涂层实现对微动磨损的有效防护。最后,提出对高能束表面改性机理深入研究、发展专业化智能化装备和实现多种束源复合与集成的发展方向。     

激光冲击在材料成形领域的应用

激光冲击是一种先进的金属材料表面强化技术,显著的强化效果在多种不同金属材料上得到实际验证和普遍认可。为防止激光冲击对精密零部件尺寸产生影响或合理利用激光冲击诱导金属材料的塑性变形以实现成形目的,有必要对激光冲击作用下的材料变形准则进行深入研究。本文分析了激光冲击诱导不同材料的变形规律,基于应力梯度与冲击弯曲等变形机制解释了激光冲击在变形现象中的局限性,提出激光冲击引发材料变形基础研究的必要性,进而总结了激光参数以及冲击方式、约束方式等多因素对激光冲击变形的影响规律,证实多参数调整与优化对控制激光冲击变形量的重要作用。分析了数值仿真方法在激光冲击变形技术研究中的优势,同时提出建立适应高应变率变形的材料本构模型以及完善激光等离子体形成过程模拟。通过激光冲击校形工艺的介绍对激光冲击变形规律在先进制造业中的发展进行展望,并提出了零部件激光冲击校形及其变形量在线监测的研究方向。     

热处理无氧化加热保护涂料工艺试验小结

一、引言金属热处理是机械制造业的重要组成部分,它直接关系到产品质量和使用寿命。由于加热,金属材料产生氧化、脱碳、吸收气体,使材料的质量受到影响。例如:在汽车制造中,因氧化烧损的材料占整个零件重量的7.5％,即每台载重汽车损耗优质钢材40～50公斤;由于脱碳,钢的机械性能显著降低,如脱碳使弹簧的弯曲疲劳强度降低30％;为清除氧化皮则又花费不少的人力、物力;对于那些热处理后不再加工或表面要求光亮的零件矛盾更为突出。随着国防和尖端科学技术的发展,对金属材料热处理质量的要求愈来愈严格,因此,如何减少和防止金属热处理的氧化、脱碳,就显得格外重要了。     

热处理等离子弧发生器的研究

论述了用于金属材料表面热处理的等离子弧发生器的工作原理、结构特点和参数设计.试验证明这种发生器对材料的表面局部硬化非常有效.     

激光表面热处理的现状及其进展

本文介绍了激光表面热处理的特点、基本原理、工艺参数、目前的工艺水平及其进展。并指出激光辐照对提高金属构件的疲劳性能是一项有前途的工艺,可望在航空结构件的延寿中获得应用。     

轻合金表面改性技术现状

对铝、镁和钛基轻合金的激光表面改性技术,主要包括激光表面重熔、合金化、涂敷和冲击强化等的特点及研究和应用现状进行了简单评述．并提出了今后的发展趋势。用高能激光束对材料表面进行处理,改善表面某种性能的技术,统称为激光表面改性。与热喷涂和等离子堆焊工艺相比,激光表面改性技术具有对基体热影响小（基体变形很小）和易于实现自动化的优点;与电化学沉积、CVD、PVD及表面渗氮（渗碳）等表面改性技术相比,激光表面改性技术适宜的材料体系更为广泛,且可以得到厚度较大的改性居。如今,激光表面改性技术已获得了巨大发展,…     

钛及钛合金表面耐磨热处理

综述了近年来为提高钛及钛合金表面耐磨性而采用的热处理表面改性技术,如渗氮、渗硼、离子注入、激光合金化等。讨论了每种工艺方法所获表面改性层的结构和性能特征及其适应范围。其中着重介绍了离子氮化和激光合金化工艺,比较了各自的优缺点,并提出了应进一步研究的方向。     

襄阳航泰动力机器厂特种修理能力简介

正襄阳航泰动力机器厂特种修理制造中心是"湖北省工程技术研究中心",专业能力齐备,具备激光加工、表面强化、热处理、表面处理、喷涂、无损检测、焊接7大能力128种工艺手段。中心基于院士工作站李应红院士团队联合开展多项科研项目研究,致力于打造成国内领先、航空为主、军民融合的应用技术研究、工程化技术研究、关键件修复与零备件制造的综合性科研生产机构。中心现拥有激光熔覆、激光焊接、激光冲击强化、激光清洗、激光打标、爆炸喷涂、等离子喷涂、火焰喷涂、自动喷丸强化、小焦点X光、真空热处理炉     

激光喷丸表面强化技术的研究综述

激光喷丸是利用脉冲激光和材料相互作用诱导的冲击波压力实施表面改性的新型技术,适用于不同材料构件的表面处理。通过合理设置工艺参数,可以有效改变材料表面完整性,显著改善材料的耐磨损、耐腐蚀和抗疲劳性能,提高工程构件服役寿命。介绍了激光喷丸的技术原理、工艺特点和发展历程,综述了相关领域的国内外研究进展,总结了目前激光喷丸技术的主要应用方向,并就后续研究与应用进行了展望。     

Ni基合金与γ-TiAl基合金的固态连接规律研究

通过对Ni基合金进行激光熔覆γ-TiAl基合金涂层处理,对γ-TiAl基合金进行激光表面熔凝处理,提出了一种采用激光表面改性技术和超塑扩散连接相结合的Ni基合金/γ-TiAl基合金连接新技术。研究了合金激光改性层的显微组织特征,探讨了Ni基合金/γ-TiAl基合金固态扩散连接的规律。结果表明:激光表面改性技术提高了Ni基合金/γ-TiAl基合金的连接质量,合金通过激光表面改性处理后,采用连接温度850℃、连接压力60MPa、连接时间1h的连接条件及900℃保温0.5h连接后续热处理,实现了Ni基合金/γ-TiAl基合金的连接。     

金属零件激光增材制造技术的发展及应用

激光选区熔化技术与选择性激光烧结技术的不同之处在于后者粉末材料往往是一种金属材料与另一种低熔点材料的混合物,成形过程中,仅低熔点材料熔化或部分熔化把金属材料包覆粘结在一起,其原型表面粗糙、内部疏松多孔、力学性能差,需要经过高温重熔或渗金属填补空隙等后处理才能使用;而前者利用高亮度激光直接熔化金属粉末材料,无需粘结剂,由3D模型直接成形出与锻件性能相当的任意复杂结构零件,其零件仅需表面光整即可使用。     

703所金属材料事业部简介

７０３所金属材料事业部简介７０３所金属材料事业部面向全部，为运载火箭航天产品的发展提供新材料、新工艺、新产品，推动新工艺在航天领域的应用。事业部承担着发动机材料工艺、箭体和飞行器材料工艺的研究；金属材料的热处理规范制订；金属基复合材料工艺及制品的研究...     

飞机金属蒙皮以及复合材料表面激光除漆技术

激光除漆作为一种环保、高效的新型除漆技术是激光清洗技术的一个重要分支,而飞机在使用过程中需要定期对原有漆层进行去除。分别对飞机金属蒙皮和复合材料部件表面的激光除漆工业应用进展进行了介绍,详细分析了飞机金属蒙皮以及复合材料部件表面激光除漆的作用机理,展望了激光除漆技术在国内航空制造业的发展方向。     

金属材料激光增材制造技术及在航空发动机上的应用

<正>随着增材制造技术的不断发展及技术的不断突破,研制零件的力学性能、疲劳性能等不断提高,其在工业领域,特别是航空航天领域必将具有非常广阔的应用前景。金属材料增材制造技术及其特点金属材料增材制造技术,又称3D打印技术、激光快速成型技术,主要以金属粉末(尺寸小于1mm的金属颗粒群)、颗粒或金属丝材为原料,通过CAD模型预分层处理,采用高     

从激光表面改性到激光直接制造

介绍了激光表面改性技术的发展历程及其应用,强调了激光直接制造金属零件材料体系研究的重要性.     

一种无裂纹激光焊接技术

德国FraunhoferInstituteforMaterialandBeamTechnology研究所的研究人员已成功开发出一种利m激光对经热处理的钢进行焊接的新技术—激光感应焊接技术．虽然激光光束能产生焊接所需要的能量，但由于材料冷却速度过快，焊接时会出现裂纹，因此，过去无法用激光对经热处理的钢进行焊接．经热处理的钢在自动化丁件生产中通常m于制造驱动轴等遭受极大应力的零部件．这种焊接新技术的原理如下：焊接时，有电流流经线圈产生电磁场，从而在钢件上产生电流．电阻使被焊钢件的温度升高．对钢件表面进行预热。然后，利用激光对经预热的材料表面进行…     

飞机复合材料部件表面激光除漆技术研究进展

激光除漆技术作为一种新型的、环保的除漆方法已被广泛的研究和应用。本文通过对激光除漆技术工艺进行了详细介绍,分析了其在飞机复合材料零部件表面除漆应用的发展趋势,通过对国外相关应用实例情况进行阐述,展望了我国飞机复合材料部件表面激光除漆技术研究和应用。