作者:宋少东1,王燕燕1,舒林森1,2,何雅娟1(1.陕西理工大学机械工程学院;2.陕西省工业自动化重点实验室)
摘要:工艺参数是保证激光熔覆修复阀门类零件质量的关键因素。以激光功率、扫描速度、送粉速度、离焦量为自变量,熔池深度、显微硬度、稀释率为优化目标,基于正交试验研究了工艺参数对40Cr基材上熔覆Fe基合金粉末性能的影响规律。采用逐步回归分析建立了稀释率、熔池深度、显微硬度的回归方程,最后通过NSGA-Ⅱ智能算法进行优化,得到了最优工艺参数并进行了试验验证。结果表明:熔覆层稀释率及显微硬度的主要影响因素为送粉速度,而对熔池深度影响最大的因素为激光功率,在激光功率W、扫描速度17.2mm/s、送粉速度18.4g/min、离焦量1.86mm时,熔覆层形貌大为改善,稀释率为20.3%,熔池深度为μm,显微硬度提高了21.7%,修复质量得到了有效提高。
关键词:激光熔覆;工艺优化;NSGA-Ⅱ;极差分析
0前言
作为能源、化工等行业发展的重要支撑产品,阀门类零件近几年一直保持着高速发展[1-2]。阀门类零件长时间处在恶劣的工作环境下,其核心部件极易发生磨损、变形腐蚀等失效形式,每年因失效导致的零件报废造成的浪费十分严重。因此,寻找一种方法能够对这些稍有破损而失效的阀门进行修复,使之达到或超越修复前的性能,将具有重大的工业意义。激光熔覆作为激光再制造技术的一个重要分支,是一种先进的表面改性技术。它通过在损坏零件表面添加所需性能的熔敷粉末,利用高密度的激光束使之熔化、凝固,形成与基体冶金结合良好的熔覆层,最终达到改进或修复损坏零件部件的目的。具有节约资源、绿色清洁、节省成本等特点,已成为再制造领域的热点技术,在航空、汽车等行业备受
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