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長春大學趙昌龍教授團隊：超聲輻射對激光熔覆Ni基WC涂層性能的影響

2025-02-11 13:38:20 作者：表面云社區來源：表面云社區分享至：

第一作者/通訊作者：趙昌龍教授

第一作者單位：長春大學

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2024.23.020

基金項目：吉林省自然科學基金（20240101088JC）

背景與意義

與傳統的表面成形技術相比，激光熔覆具有熱量集中、熱影響區小、稀釋率低和變形小等優點。同時，超高的溫度梯度有利于材料的定向凝固和生長，使涂層具有良好的物理、化學和力學性能，可以顯著提高基體的耐高溫、耐磨、耐腐蝕和抗氧化性能。然而，激光熔覆技術的應用和推廣仍面臨諸多挑戰，如材料的快熔快冷使得表面粗糙度較高，裂紋和氣孔較多等，導致熔覆加工后的零件難以直接在精密加工領域發揮作用。因此，有必要探索一種新型高效的熔覆輔助技術。

超聲波作為一種能量波，在超聲波輔助激光熔覆過程中產生聲流和空化效應，通過改變熔池的過冷度和凝固過程中的形核率，進而影響熔池的結晶，在改善金屬的凝固組織并降低內部孔隙率等方面顯示出強大的技術優勢。

長春大學趙昌龍教授團隊選擇在Cr12MoV冷作模具鋼表面熔覆Ni基WC粉末，通過對熔覆層的宏觀形貌、微觀組織、硬度、應力和耐磨性的對比，分析超聲波輻射對Ni基WC熔覆層微觀組織性能的影響，揭示其降低晶粒尺寸和殘余應力的作用機理，指出超聲輻射輔助工藝下Ni基WC涂層硬度高、耐磨性好的原因，并對超聲機理進行分析，為降低涂層殘余應力、消除裂紋、提高表面粗糙度，進而獲得高性能的Ni基WC熔覆層提供理論依據和技術支持。

【關鍵詞】激光熔覆；超聲波輻射；材料表征；殘余應力；工藝參數

圖文導讀

引用本文

趙昌龍, 杜偉龍, 于子策, 等. 超聲輻射對激光熔覆 Ni 基 WC 涂層性能的影響[J].表面技術, 2024, 53(23): 228-241.

ZHAO Changlong, DU Weilong, YU Zice, et al. Effect of Ultrasonic Radiation on the Properties of Laser Melted Ni-based WC Coatings[J]. Surface Technology, 2024, 53(23): 228-241.

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