SiCp/6061Al金属基复合材料激光焊接研究

采用高能ＣＯ_２激光束对 ＳｉＣ颗粒增强 ６０６１铝基复合材料 ＳｉＣｐ／６０６１ＡＩＭＭＣ进行激光焊接、研究激光焊接工艺参数及填充材料对焊缝显微组织的影响。结果表明,对 ＳｉＣｐ／６０６１Ａｌ复合材料进行激光焊接,可以获得气孔很少、质量较高的焊接接头,但在激光直接熔化焊接焊缝中形成针状Ａｌ_４Ｃ_３脆性相,脆性相Ａｌ_４Ｃ_３的数量与尺寸随激光束功率密度增加而增大,随焊接速度增大而减少。激光焊接时加入０．３ｍｍ厚的金属钛片作为填充材料,在焊缝中形成ＴｉＣ增强相,从而抑制了脆性相Ａｌ_４Ｃ_３的形成。     

Ti-6Al-4V合金SiC粉激光表面合金化组织与耐磨性

利用预涂ＳｉＣ粉的方法对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金进行激光表面合金化实验,制得了以ＴｉＣ和金属间化合物Ｔｉ_５Ｓｉ_３为增强相的耐磨复合材料表面改性层,合金层硬度及在二体磨料磨损与滑动磨损条件下的耐磨性均大幅度提高。表明利用ＳｉＣ粉激光表面合金化是提高钛合金耐磨性的一种有效方法。     

铝硅合金激光熔凝处理后的电化学腐蚀现象

利用２ｋＷＣＯ２激光器对不同合Ｓｉ量的ＡＩ－Ｓｉ合金进行了搭接扫描熔凝处理，通过ＳＥＭ和ＴＥＭ对激光熔凝处理后Ａｌ－Ｓｉ合金的组织结构进行了观察，通过测定在不同介质条件下的阳极极化曲线，讨论了激光熔凝处理对ＡＩ－ｓｉ合金耐蚀性的影响。结果表明，激光处理可改善Ａｌ－Ｓｉ合金在１０％Ｈ２ＳＯ４和１０％ＨＮＯ３溶液中的耐蚀性，而对Ａｌ－Ｓｉ合金在１０％ＨＣｌ和５％ＮａＣｌ溶液中的耐蚀性没有明显的促进作用。     

γ-TiAl金属间化合物合金激光表面合金化制备Al_2O_3/TiAl耐磨复合材料涂层研究

以镍包Ａｌ_２Ｏ_３粉末为原料对γ－ＴｉＡｌ金属间化合物合金进行激光表面合金化,制得无裂纹、表面光滑、内部组织致密、厚度可达１．０ｍｍ、以快速凝固Ａｌ_２Ｏ_３硬质相为增强相的“原位”耐磨复合材料合金层,通过预热及缓冷可以消除涂层开裂现象。涂层与基体的结合为完全冶金结合,激光表面合金化后ＴｉＡｌ合金硬度及在滑动磨损及磨料磨损条件下耐磨性均大幅度提高。     

激光表面合金化提高钛合金高温抗氧化性能的研究

采用Ａｌ＋Ｎｂ对Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ进行激光表面合金化处理，在适当的工艺参数下，得到了ＴｉＡｌ３＋ＴｉＡｌ＋少量Ａｌ的合金化层，在９００℃空气介质中的氧化试验结果表明，激光合金化层在氧化时能够形成致密、连续的α－Ａｌ２Ｏ３保护膜层，对基体起到了良好的抗氧化保护作用     

SiC颗粒增强Al—Si复事材料中的SiC及其界面

以常规ＴＥＭ为工具，对ＳｉＣｐ／ＺＬ１０９复合材料中ＳｉＣ颗粒及其界面进行了研究，除观察到大量α型六方６Ｈ ＳｉＣ外，还观察到少量α型六方４Ｈ和菱形１５Ｒ ＳｉＣ。观察到的都是单一的ＳｉＣ／Ａｌ及ＳｉＣ界面，无论是ＳｉＣ／Ａｌ或ＳｉＣ／Ｓｉ界面，界面清洁，结合紧密，无孔洞，无反应过渡层。     

铝合金激光熔覆Ni-WC涂层的组织及耐磨性

采用５ｋＷＣＯ２激光器，对ＺＡ１１１合金表面的Ｎｉ－ＷＣ等离子涂层进行了熔覆处理。利用ＳＥＭ和Ｘ射线衍射分析了激光层中的组织分布，并对激光处理后的试样进行了耐磨性实验。实验结果表明，激光熔层中的组织以镍铝基的金属间化合物Ａｌ３Ｎｉ，Ａｌ３Ｎｉ２，ＡｌＮｉ和Ｎｉ３Ａｌ为主；ＷＣ颗粒基本在熔区中熔化，在冷却过程中以弥散碳化物形式析出。这些组织的存在使得激光熔层具有很高的硬度，其润滑磨损耐磨性为未经激光处理喷涂层的１．７５倍和Ａｌ－Ｓｉ合金基体的２．８３倍。     

铝合金表面激光熔覆SiC/金属基复合涂层的组织与性能研究

采用 ２ｋｗ的 Ｎｄ： ＹＡＧ激光器,在铝合金基体表面用预置法分别激光熔覆 ＮｉＣｒＡｌ／ＳｉＣｐ（颗粒）、ＮｉＣｏＣｒＡｌＹ／ＳｉＣｐ、ＮｉＣｏＣｒＡｌＹ／ＳｉＣｗ（晶须）复合粉末,获得了厚度约为 １ｍｍ的耐磨涂层。借助Ｘ射线衍射及电子探针,对不同涂层的显微组织作了对比分析,并测试了其显微硬度及耐磨性。结果表明由于细晶强化、固溶强化及未熔ＳｉＣ的弥散强化作用,与基体相比涂层硬度提高了４～５倍,耐磨性能提高了２～５倍。     

γ-TiAl金属间化合物合金激光熔敷高温自润滑耐磨复合材料涂层

以 Ｎｉ８ＯＣｒ２０、Ｃｒ_３Ｃ_２、Ａｒ、ＣａＦ_２／ＢａＦ_２四元混合粉末为原材料,利用激光熔敷技术在ｒ－ＴｉＡｌ金属间化合物合金Ｔｉ－４８Ａｌ－２Ｃｒ－２Ｎｂ表面上制得了以ｒ一ＮｉＣｒ为基体、以初生Ｍ_７Ｃ_３及Ｍ_（２３）Ｃ_６为耐磨相、以弥散分布颗粒Ａｇ、ＣａＦ_２或ＣａＡｇＦ_４为自润滑相的高温自润滑耐磨复合材料涂层,涂层显微硬度大大提高且与基体呈冶金结合。     

新型复相陶瓷刀具材料JX—2—I的界面结构及其对材料性能的影响

本文利用ＴＥＭ研究了新型复相陶瓷刀具材料ＪＸ－２－Ｉ的界面结构，结果表明，在ＪＸ－２－Ｉ中Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｗ（氧化铝／碳化硅晶须）界面和Ａｌ２Ｏ３／ＳｉＣｐ（碳化硅颗粒）界面结合良好，形成了具有较高强度的微观结构，发现在ＳｉＣｗ，ＳｉＣｐ和Ａｌ２Ｏ３晶粒上均有位错产生，在ＳｉＣｐ和Ａｌ２Ｏ３上有孪晶产生，分析表明，位错和孪晶的产生均吸收大量的断裂能，提高材料的断裂韧性，改善ＪＸ－２－Ｉ材料的整体     

提高Al/SiC复合材料抗蚀性的准分子激光气体合金化研究

为提高 Si C增强铝基复合材料的抗蚀性能 ,利用 Kr F准分子激光在高纯度氮气环境下对Si C晶须增强铝基复合材料进行气体合金化处理。处理后 ,在试件表面形成了一个几微米厚的富含Al N陶瓷相的表面改性层。该层不再含有导致材料抗蚀性恶化的金属间化合物 ,Si C增强相的数量也大幅度减少。准分子激光气体合金化对金属基复合材料的复合抗蚀机理使材料的抗腐蚀性能得到了显著提高     

高体积分数SiCp/2024Al基复合材料添加Ti-6Al-4V中间层激光焊接特性

高体积分数SiCp/2024Al基复合材料由于大量增强相颗粒的存在,在熔化焊接过程中Al基体极易与SiC颗粒反应,生成Al4C3金属间化合物,严重降低焊缝的力学性能。以Ti-6Al-4V金属薄片作为中间层填充材料,采用氩气作为保护气体,对SiC体积分数为45%的SiCp/Al基复合材料进行激光焊接,分析SiCp/Al基复合材料的焊接特性。结果表明,填充钛合金材料进行CO2激光焊接时接头组织致密,结合较好,在焊缝组织中获得了以Ti3Al为基体、Ti5Si3和TiC等反应产物为增强相的焊缝组织,所获得的最高抗拉强度为母材的50%左右。     

SiCp/6061Al金属基复合材料焊缝“原位”

以Ti作为合金化元素对SiCp/6061Al金属基复合材料(SiCp/6061AlMMC)进行焊缝“原位”合金化激光焊接。研究了焊缝“原位”合金化元素Ti添加量对焊缝显微组织的影响。结果表明,采用焊缝“原位”合金化方法激光焊接SiCp/6061AlMMC,可以有效抑制焊缝中针状脆性相Al4C3的形成,并获得以均匀分布TiC,Ti5Si3等为增强相的新型金属基复合材料焊缝,焊缝“原位”合金化激光焊接是焊接SiCp/Al复合材料的一种新方法。     

AA6061Al合金表面Si3N4激光熔覆层的空泡腐蚀性能

采用 2kW连续波Nd∶YAG固体激光器在AA6 0 6 1铝合金表面激光熔覆Si3N4 陶瓷粉末 ,从而制备出Si3N4 颗粒增强金属基复合材料 (MMC)表面改性层。利用扫描电子显微镜 (SEM EDX) ,X射线衍射 (XRD)仪等对改性层的组织形貌、结构及化学成分进行分析。采用恒电位仪及超声波感应空泡腐蚀设备对MMC改性层的电化学腐蚀及空泡腐蚀性能进行了评价 ,并总结出其空泡腐蚀机制。     

强激光作用下金属基复合材料的破坏效应

研究了铝基碳化硅纤维增强复合材料在连续波强激光辐照下的破坏效应。结果表明 ,高强纤维的存在提高了复合材料的抗激光破坏能力。强激光辐照使金属基复合材料产生的主要效应是基体的熔融、汽化和纤维与基体反应 ,这些效应是造成金属基复合材料强度大幅降级从而导致材料结构破坏的直接原因     

钛合金激光表面改性技术研究现状

钛合金密度小,比强度高,具有良好的耐蚀性、疲劳抗力,广泛应用于航空航天、国防、汽车、医疗等领域.然而,钛合金摩擦系数高、对粘着磨损和微动磨损非常敏感、耐磨性差及高温抗氧化性差等缺点,制约了它的应用.表面改性技术,尤其是激光表面改性技术为这一问题的解决提供了一条有效的途径,综述了国内外钛合金激光表面改性技术的研究现状,主要介绍了激光熔覆、激光合金化和激光熔凝技术及其在钛合金表面改性中的应用,并对其存在的主要问题及当前的研究热点:激光表面改性工艺参量优化、激光改性过程中裂纹产生机理及裂纹控制、复合激光表面改性技术、纳米改性层、功能梯度改性层、激光原位合成、激光熔覆非晶涂层、超短脉冲激光表面改性以及激光改性过程的数值模拟等进行了讨论.     

生物医用钛合金的激光表面改性

生物医用钛及其合金是外科植入首选的替代材料，激光表面改性是改善钛合金表面磨损和腐蚀性能的有效方法。采用高功率连续波Nd:YAG激光在Ti6Al4V合金表面进行激光气体氮化改性，获得了均匀致密、无孔洞裂纹等缺陷的氮化物改性层，合金表面对人体有害元素Al、V含量明显降低。利用扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、振动摩擦磨损实验机及恒电位仪对Ti6Al4V合金气体氮化改性层的组织、磨损及在模拟人体体液中的电化学腐蚀性能进行研究。实验结果表明，激光气体氮化改善了Ti6Al4V合金作为生物医学材料使用的表面性能，其抗磨损及腐蚀性能显著提高。     

AM50镁合金表面激光熔凝层的组织与耐蚀性能

采用CO2连续激光对AM50镁合金表面进行熔凝处理。利用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和X射线衍射(XRD)等手段对熔凝层的组织与成分进行了分析,通过在质量分数为3.5%的NaCl溶液中的电化学极化曲线测试和浸泡实验对激光熔凝层的耐蚀性能进行了检测。激光熔凝处理使镁合金的组织得到高度细化,组织与成分分布更加均匀,β相减少,Al及杂质元素的固溶度增加。极化曲线测试结果表明,激光熔凝表面的腐蚀电位较未处理试样提高了37mV,阳极腐蚀电流密度约降低了一个数量级;浸泡实验结果显示,激光熔凝表面腐蚀坑的出现时间和扩展速率明显慢于未处理试样,激光熔凝处理使镁合金的耐蚀性能有了明显提高。