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激光表面处理技术在镁合金中的应用

发布时间:2017-06-07 10:04:22 浏览人数:

激光表面处理技术在镁合金中的应用 激光表面处理技术在镁合金中的应用 激光表面处理技术在镁合金中的利用 激光加工技术是近几10年来迅速发展起来的1门高新技术。综述了激光表面改性技术在铁合金上的研究与利用。探讨了激光表面处理技术在镁合金中利用的发展趋势和广阔前景。  引言  镁合金具有密度小,比强度、比刚度高,导热性好,良好的电磁屏蔽特性和阻尼减震能力。镁合金已取代许多锌、铝、铸铁和钢等材料,广泛利用于航空航天、汽车、计算机、通讯等行业,特别是汽车行业对镁合金零件的需求量急增,使镁合金的利用表现出强劲的发展势头。但是,镁合金较差的耐磨性、耐蚀性制约着镁合金潜力的发挥。因此,镁合金的表面处理技术遭到研究者的高度重视。  激光表面处理技术是近10几年发展起来的1门新技术,相对目前的镁合金材料表面改性处理技术,激光法由于能进行局部快速加热和通过选择波长使其产生特定的化学反应,所以对材料表 激光表面处理技术在镁合金中的利用

激光加工技术是近几10年来迅速发展起来的1门高新技术。综述了激光表面改性技术在铁合金上的研究电子力学实验机与利用。探讨了激光表面处理技术在镁合金中利用的发展趋势和广阔前景。
  引言
  镁合金具有密度小,比强度、比刚度高,导热性好,良好的电磁屏蔽特性和阻尼减震能力。镁合金已取代许多锌、铝、铸铁和钢等材料,广泛利用于航空航天、汽车、计算机、通讯等行业,特别是汽车行业对镁合金零件的需求量急增,使镁合金的利用表现出强劲的发展势头。但是,镁合金较差的耐磨性、耐蚀性制约着镁合金潜力的发挥。因此,镁合金的表面处理技术遭到研究者的高度重视。
  激光表面处理技术是近10几年发展起来的1门新技术,相对目前的镁合金材料表散热器水压实验机面改性处理技术,激光法由于能进行局部快速加热和通过选择波长使其产生特定的化学反应,所数控弹簧实验机以对材料表面改性更能起到巨大的作用。激光表面处理方法主要有激光表面相变及冲击硬化、激光表面熔凝、激光表面合金化及激光表面熔覆等。其中,cetr磨擦磨损实验机应用在镁合金中的激光表面改性技术主要是激光熔凝、激光合金化及激光熔覆。
  1、镁合金激光表面熔凝
  激光熔凝是利用高功率密度的激光在极短的时间内与金属交互作用,将金属表面局部区域瞬时加热到相当高的温度并使之融化,随后借助于冷态的金属基体吸热和传热进程使融化的金属表层快速凝固,从而改变零件表层组织和性能。由于这1进程是在快速加热和快速冷却下完成的,所以得到的硬化层组织软管钢瓶外测法水压实验机挠曲实验机较细,硬度也高于常规淬火的硬度。这类技术提高了金属材料及零件的表面硬度、耐磨性、耐蚀性及强度和高温性能等。
  在真空条件下,高亚丽等对AZ91HP镁合金进行了激光熔凝处理。结果发现镁合金激光熔凝层主要是由α3/Mg相和β-Mg17Al12相所构成。随着激光扫描速度的增加,熔凝层硬度、耐磨性也随之增加。但在不同扫描速度下,激光熔凝层耐蚀性较基体镁合金有所下降,且随着扫描速度的下降,熔凝层耐蚀性降落幅度增大。
  AKousomichalis、曾爱同等用KrF激光在真空条件下照耀打磨过的AZ3lB4H试样表面。发现试样表面显微形貌为波纹状,并且激光处理后表面与没有处理的试样相比呈张应力。激光处理层30μm显微硬度比基体的低,激光处理过的试样耐蚀性有较大的提高。
  采取Nd:YAG激光器,DDube等对AZ91D和AM06B两种镁合金进行了激光熔凝处理,其微观结构呈树枝状,晶粒得到细化,虽然经过电脑控制改变实验机激光热处理的AM60B镁合金的腐蚀性能高于AZ91D,但并没有取得显著的提高。乃至在某些工艺参数下会显著下降耐腐金属杯突实验机蚀性能。Yaojun等在A塑料桶压力实验机Z91D镁合金表面进行激光熔凝紫外老化实验机,熔凝层构成的微观组织结构较均匀,相应地提高了激光熔凝层的耐磨性。利用2kW连续波的CO2激光器,G.Abas等对A3Z1、AZ61和WE43镁合金表面进行激光熔凝,熔凝试样在20℃下被淹没在pH值为10.5的氯化钠(质量分数为5%)溶液中10d,结果显示经过激光熔凝后的镁合金的耐蚀性得到了提高,细化了合金的微观结构,增加了合金元素在。相固溶体中的浓度,悬臂梁式冲击实验机使β相散布得更均匀,构成了1层耐胶带保持力实验机蚀层。
  2、单臂式50N数显气弹簧性能实验机镁合金激光表面合金化
  激光表面合金化是通过融化基体表面预先涂覆的膜层和部份基体,或在表面融化的同时注人某些粉末,膜卧拉实验机层或表面在熔池中液态混合后产生快速凝固,从而在表面构成1层具有期望性能的合金薄层,以提高基体性能。
  近年来,铝及铝合金激光表面合金化研究比较活跃,而对镁及镁合金的蛇形弹簧疲劳实验机激光表面合金化的研究其实不很多。
  WangAA等在镁基体上用激光进行Mg和Al合金化处理,通过TEM的选区电子衍射斑点发现了镁铝合金的存在,其样品的抗腐蚀性能优于铸镁和镁合金。RGalun等采取铝、铜、镍和硅等元素,使用5kWCO2激akron耐磨实验机光器对镁合金表面进行合金化.融化深度为700⑴200μm,表面硬度到达250HV。表面合金层合金元素的质量分数为15%⑸5%,加人铜合工频耐电压实验机金时,抗腐蚀性能有较大改良,而加人铝合金时抗腐蚀性能显著增强。
  3、镁合金激光表面熔覆
  激光熔覆技术是利用高能密度激光束将具有不同成份、性能的合金与基体表面快速融化,在基体表面构成与基体具有完全不同成份和性能的合纤维材料拉力试油墨磨擦实验机验机金层的快速凝固进程。生成的表层合金层把基体与腐蚀介质隔绝开,材料的腐蚀性能就由合金层决定。镁合金激光表面处泥浆脉冲产生器水压实验机理由于不需要真空等刻薄的环境条件,对工件尺寸限制较小,最近几年来,随着激光熔覆技术的不断完善,其在镁合金表面抗蚀性方面的利用愈来愈遭到国内外研究者的重视。
  王安安在类似真空充满惰性气体的反应室中,使用10kWCO2激光器对纯镁进行激光熔覆镁铝合金层。界面上生成了共晶层,改性合金层的组成电动车传动轴改变疲劳实验机相为α-Al和β-Mg2Al3耐流尘实验机腐蚀电位正移了约0.7v,表明激光处理镁合金的耐腐蚀性能优于纯镁。
  YueTM在常规环境下进行了Mg-SiC复合材料的Nd:YAG激光表面熔覆Al-Si共晶合金,和在Mg-ZK60/SiC复合材料上使用两步法工艺激光熔覆不锈钢。前者所熔覆的Al-S高频疲劳实验机i合金层,腐蚀电动势无明显变化,但是,腐蚀电流密度比基体材料下降了2个数量级。后者的样品的冶金结合层良好,腐蚀电位为820⑴090mV,远高于1般的普通材料和喷涂材料;腐蚀电流1下降了214个数量级,二者都相应地提高了镁基金属复合材料地耐蚀性。另外,YueTM还研究出应用吹粉方式在镁基金属上激光熔覆非晶合金Zr65Al7.5NI10Cu17.5,熔覆厚度大约为1.5mm,基体表面覆有1层非晶组织,无结晶组织出现。熔覆样品基体与表面有良好的冶金结合,无多孔和裂纹存在,耐磨性和耐蚀性均优于未熔覆的样品。
  4、展望
  万能伺服实验机镁合扫描压痕硬度实验机金激光表面熔凝方法简单,对硬度和耐蚀性均有提高,但提高的程度有限。激光表面合金化可设计不同硬度的合金层,虽界面为冶金结合,但难以构成均匀的合金化层。激光熔覆可以在镁合金表面引入高硬度、高耐臭氧实验机耐蚀性及高熔耐火材料压力实验机点的元素,可构成表面性能优良的强化层,与基体呈冶金结合,是提高镁合金表面性能的有效方法。
  钣金随着钣金激钣金光钣金器、机器人和自动控制微机控制电子万能材料实验机技术的发展,激光表面改性技术将向着大功率自动化,智能化的方向迈进。激光表面处理技术纸板抗压实验机对环保几近没有负面效应,作为1种高速高效的表面改性技术,在许多方面已获得大量的成果,在提高镁合金表面性能,延长其使用寿命方面发挥的作用愈来愈明显,获得的经济效益也愈来愈显著,未来在防腐蚀工程方面会有极大的应用前景。 激光表面处理技术在镁合金中的应用
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