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稳恒磁场设计及电流强度对激光熔覆Fe55涂层微结构的影响

刘洪喜 刘子峰 张晓伟 石海 蒋业华

刘洪喜, 刘子峰, 张晓伟, 石海, 蒋业华. 稳恒磁场设计及电流强度对激光熔覆Fe55涂层微结构的影响[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 406001-0406001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0406001
引用本文: 刘洪喜, 刘子峰, 张晓伟, 石海, 蒋业华. 稳恒磁场设计及电流强度对激光熔覆Fe55涂层微结构的影响[J]. 红外与激光工程, 2017, 46(4): 406001-0406001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0406001
Liu Hongxi, Liu Zifeng, Zhang Xiaowei, Shi Hai, Jiang Yehua. Design of steady-state magnetic field and effect of current intensity on microstructure of Fe55 alloy coating by laser cladding[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 406001-0406001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0406001
Citation: Liu Hongxi, Liu Zifeng, Zhang Xiaowei, Shi Hai, Jiang Yehua. Design of steady-state magnetic field and effect of current intensity on microstructure of Fe55 alloy coating by laser cladding[J]. Infrared and Laser Engineering, 2017, 46(4): 406001-0406001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0406001

稳恒磁场设计及电流强度对激光熔覆Fe55涂层微结构的影响

doi: 10.3788/IRLA201746.0406001
基金项目: 

国家自然科学基金(11674134,61368003);云南省应用基础研究计划重点项目((P0120150044);云南省中青年学术和技术带头人后备人才资助项目(2014HB007)

详细信息
    作者简介:

    刘洪喜(1972-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事激光增材制造和涂层优化设计与制备方面的研究。Email:piiiliuhx@sina.com

  • 中图分类号: TG156.99

Design of steady-state magnetic field and effect of current intensity on microstructure of Fe55 alloy coating by laser cladding

  • 摘要: 利用自行设计的稳恒磁场装置以辅助激光熔覆工艺,通过调节电流强度获得相应的稳恒磁场作用于激光熔池,在45钢基材表面制备了Fe55合金涂层。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等表征手段分析了稳恒磁场作用下Fe55合金涂层的微观形貌、化学组成和物相结构。结果表明,Fe55合金涂层主要由-(Fe,Cr)和(Fe,Ni)固溶体、(Cr,Fe)23C6碳化物及少量Cr9.1Si0.9组成。与未施加磁场相比,稳恒磁场作用下的激光熔覆Fe55涂层,枝晶间Cr元素含量更高,枝晶内Fe元素含量也有所增加。稳恒磁场在一定程度上促进了激光熔池中的传质过程,有助于Fe,Cr元素扩散和(Fe,Cr)固溶体的形成。当电流强度为4.0 A时,外加磁场大大降低了熔池内固-液界面前沿的温度梯度,增加了液态金属熔池的形核率,涂层中大量柱状枝晶和树枝晶转变为方向各异的等轴晶,涂层组织得到了明显优化。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-08-06
  • 修回日期:  2016-09-10
  • 刊出日期:  2017-04-25

稳恒磁场设计及电流强度对激光熔覆Fe55涂层微结构的影响

doi: 10.3788/IRLA201746.0406001
    作者简介:

    刘洪喜(1972-),男,教授,博士生导师,博士,主要从事激光增材制造和涂层优化设计与制备方面的研究。Email:piiiliuhx@sina.com

基金项目:

国家自然科学基金(11674134,61368003);云南省应用基础研究计划重点项目((P0120150044);云南省中青年学术和技术带头人后备人才资助项目(2014HB007)

  • 中图分类号: TG156.99

摘要: 利用自行设计的稳恒磁场装置以辅助激光熔覆工艺,通过调节电流强度获得相应的稳恒磁场作用于激光熔池,在45钢基材表面制备了Fe55合金涂层。借助扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射(XRD)等表征手段分析了稳恒磁场作用下Fe55合金涂层的微观形貌、化学组成和物相结构。结果表明,Fe55合金涂层主要由-(Fe,Cr)和(Fe,Ni)固溶体、(Cr,Fe)23C6碳化物及少量Cr9.1Si0.9组成。与未施加磁场相比,稳恒磁场作用下的激光熔覆Fe55涂层,枝晶间Cr元素含量更高,枝晶内Fe元素含量也有所增加。稳恒磁场在一定程度上促进了激光熔池中的传质过程,有助于Fe,Cr元素扩散和(Fe,Cr)固溶体的形成。当电流强度为4.0 A时,外加磁场大大降低了熔池内固-液界面前沿的温度梯度,增加了液态金属熔池的形核率,涂层中大量柱状枝晶和树枝晶转变为方向各异的等轴晶,涂层组织得到了明显优化。

English Abstract

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