留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

铁基激光熔覆层超声滚压主加工参数优化实验

周平 王峰

周平, 王峰. 铁基激光熔覆层超声滚压主加工参数优化实验[J]. 制造技术与机床, 2023, (10): 22-27. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.10.003
引用本文: 周平, 王峰. 铁基激光熔覆层超声滚压主加工参数优化实验[J]. 制造技术与机床, 2023, (10): 22-27. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.10.003
ZHOU Ping, WANG Feng. Optimization of of main machining parameters for ultrasonic rolling of iron-based laser cladding layer[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (10): 22-27. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.10.003
Citation: ZHOU Ping, WANG Feng. Optimization of of main machining parameters for ultrasonic rolling of iron-based laser cladding layer[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (10): 22-27. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.10.003

铁基激光熔覆层超声滚压主加工参数优化实验

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.10.003
详细信息
  • 中图分类号: TG176

Optimization of of main machining parameters for ultrasonic rolling of iron-based laser cladding layer

  • 摘要: 为了对铁基激光熔覆层实现更优光整强化效果,采用超声滚压方法处理EA4T铁基激光熔覆层并对其主加工参数优化进行分析。研究结果表明:提高压下量后,激光熔覆层表面粗糙度增大;提高静压力后,熔覆层表面硬度先提高再降低;提高滚压速率后,试样表面粗糙度呈现先降低再增大变化;增加滚压次数后,获得的熔覆层表面硬度呈现先增大再降低的变化。确定最优参数工艺:在滚压压下量为0.10 mm、滚压速率为2 100 mm/min、静压力介于0.45~0.65 MPa、滚压3次条件下,采用超声滚压方法处理激光熔覆层能够实现优异表面光整效果。超声滚压后激光熔覆层表层部位存在明显塑性变形层,激光熔覆层塑性变形程度随深度增加而降低,晶粒尺寸则增大。文章研究结果为激光熔覆热作车轴钢提供超声滚压工艺优化的理论参考,并为实际应用过程提供理论指导,此外也可以促进模具制造技术和修复能力的提升。

     

  • 图  1  滚压实验

    图  2  滚压件

    图  3  超声滚压前后表面粗糙度关系

    图  4  压下量对表面质量的影响

    图  5  静压力对表面粗糙度、残余应力和硬度的影响

    图  6  滚压速率对表面粗糙度、残余应力和硬度的影响

    图  7  滚压次数对表面粗糙度、残余应力和硬度的影响

    图  8  超声滚压前后的表面组织

    图  9  超声滚压前后的XRD图谱

    表  1  铁基粉末主要质量分数

    元素PSNiCrFe
    质量分数/(%)0.0130.0052.418.71余量
    下载: 导出CSV

    表  2  激光熔覆参数

    参数功率/
    W
    波长/
    nm
    扫描速率/
    (mm/s)
    离焦量/
    mm
    气压/
    MPa
    数值1 1001 0645140.1
    下载: 导出CSV
  • [1] 高阿亮,何玉林,党菁,等. 异质板材无铆钉滚压连接试验研究[J]. 塑性工程学报,2022,29(12):83-89.
    [2] 郑开魁,林有希,蔡建国,等. 超声滚压工艺对模具钢激光熔覆层表面质量的影响[J]. 机械工程学报,2022,58(12):111-120.
    [3] 王文权,桑娜,胡春华. 表面纳米化对Dievar模具钢高能离子注渗WC层性能的影响[J]. 中国表面工程,2020,33(2):75-86.
    [4] 孙学娟,刘世雄,刘畅,等. 高速精密翅片散热带成型试验台的研制[J]. 制造技术与机床,2017(1):108-111.
    [5] Yang X D,Li C W,Zhang Z Y,et al. Effect of cobalt-based coating microstructure on the thermal fatigue performance of AISI EA4T hot work die steel[J]. Applied Surface Science,2020,521:146360. doi: 10.1016/j.apsusc.2020.146360
    [6] 李绍宏,何文超,张旭,等. EA4T 型热作车轴钢表面改性技术研究进展[J]. 钢铁,2021,56(3):13-22.
    [7] 刘清阳,王华君,洪峰,等. EA4T 钢等离子堆焊Ni60A/Cr3C2 覆层的磨损及热疲劳性能[J]. 金属热处理,2020,45(10):175-180.
    [8] Wu H Y,Ye Y M,Lu H Q,et al. Tribological behavior of laser thermal sprayed Cr3C2-NiCr + 10%Ni/MoS2 composite coating on EA4T hot work mould steel[J]. Materials Research Express,2020,7(1):016599. doi: 10.1088/2053-1591/ab5ec6
    [9] 白杰,霍元明,何涛,等. 基于GA-Arrhenius本构模型的EA4T钢高温变形行为[J]. 锻压技术,2022,47(11):246-253.
    [10] 肖棚,高杰维,刘里根,等. 激光熔覆修复EA4T车轴钢显微组织和强度评价[J]. 材料导报,2022,36(7):115-121.
    [11] 李行,张继旺,徐俊生,等. 缺陷对EA4T车轴钢疲劳性能的影响[J]. 西南交通大学学报,2021,56(3):627-633.
    [12] 冉旭,姜明坤,韩英. 高铁用进口EA4T钢车轴的组织和力学性能[J]. 机械工程材料,2019,43(8):41-45,74.
    [13] 徐锋,孙奇,刘鹏涛,等. 车削加工工艺对EA4T车轴钢疲劳性能的影响[J]. 机械工程材料,2018,42(4):62-67.
    [14] Hu B,Tu X,Luo H W,et al. Effect of warm rolling process on microstructures and tensile properties of 10 Mn steel[J]. Journal of Materials Science & Technology,2020,47(12):131-141.
    [15] Liu J B,Zhang X H,Cui Z Y,et al. Experimental investigation on ultrasonic surface rolling of Inconel 690TT[J]. Materials and Manufacturing Processes,2021,36(10):1208-1217. doi: 10.1080/10426914.2021.1905831
  • 加载中
图(9) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  52
  • HTML全文浏览量:  9
  • PDF下载量:  9
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-04-04
  • 录用日期:  2023-07-13

目录

    /

    返回文章
    返回

    重要提示

    1. 唯一官方网站:1951.mtmt.com.cn

    2. 本刊编辑部、工作人员邮箱后缀为@jcs.gt.cn

    3. 电话

    010-64739683/79(稿件、进度)

    010-64739685(缴费、录用证明)

    4. 作者服务QQ群:238874846

    注意以上信息,谨防冒名、被骗!

    《制造技术与机床》编辑部