连平县登高车出租,   低硬度铝合金激光熔覆合金粉末开发

     连平县登高车出租,   低硬度铝合金激光熔覆合金粉末开发     连平县登高车公司,  连平县登高车     1低硬度铝合金激光熔覆修复存在的问题易氧化：自然状态下的铝合金都是以氧化物的形式存在，其表面会形成致密的氧化物（Al2O3）薄膜。氧化铝的熔点相当高可达2050°C，而铝合金的熔点为660°C，且氧化铝的比重比铝高。在激光熔覆过程中，氧化铝不仅难以熔化且密度大导热性差，在激光形成的熔池中难以上浮，导致熔覆层表面出现不平整不连续现象。同时在熔覆层和基体界面产生夹杂或者气孔等缺陷，影响熔覆层的质量[60]。要想获得质量良好的熔覆层表面，就要尽可能的去除氧化物，常用的氧化物去除方法有机械法和自造渣元素法。其中自造渣元素法是在合金粉末中加入氟化物来去除氧化物，在工业中应用最为广泛。易形成裂纹：铝合金的负电性较强，易失去电子与其他元素形成金属间化合物，较脆的金属间化合物的形成会增大熔覆层开裂的可能性。易形成气孔：影响气孔形成的因素有很多，其中主要原因是气体在液态金属中的扩散系数。在铝合金激光熔覆修复过程中，如果采用预置法进行激光熔覆，熔覆层会吸收空气中的水分，吸收的水分以结晶水（Al2O3•H2O、Al2O3•3H2O)或化合水(Al(OH)3)的形式存在。在激光熔覆修复过程中，铝合金表面的结晶水或化合水逐步分解甚至发生化学反应。HOHOH2（气体）(3-4)Al（液体）O1.5H（气体）3HO0.5Al322.     上述化学反应会产生H，在激光熔覆产生的高温下H在熔池中的溶解度可达50ml/100g，随着激光束的移开温度逐渐降低，H在熔池中的溶解度逐渐下降，最后变为0.7ml/100g，缩小了70多倍。而在熔池迅速凝固时H在熔池中的溶解度又突然变为0.036ml/100g，又缩小了近20倍，因此H会大量结晶析出形成气泡。熔池的冷却结晶速度极快，气泡不能及时上浮逸出，最终残留在熔覆层内形成气29孔。

      2气焊熔剂对铝合金激光熔覆修复的影响,    现有的激光熔覆铝合金修复技术，无法有效去除氧化物、气孔、裂纹等问题。近年来人们发现，在对铝合金进行激光焊接时，通过对表面涂覆气焊熔剂的方式可有效去除氧化物，获得形貌良好的焊缝。受该工艺启发，将气焊熔剂用到铝合金激光熔覆中，进行相关的理论分析和实验研究，通过大量实验数据的比较和分析，探索气焊熔剂对激光熔覆层质量的影响，最终开发一种能够有效提高铝合金激光熔覆层质量的合金粉末，从而促进铝合金激光熔覆技术在工业生产领域的应用。气焊熔剂按发挥作用的方式不同可分为化学熔剂和物理熔剂。一般来说，将氟化钠(NaF)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、氯化锂(LiCl)、冰晶石(Na3AlF6)、氯化钙(CaCl2)等碱性化合物和酸性硫酸盐合成后就可作为起物理作用的气焊熔剂使用。上述反应产生的盐酸和氢氟酸在熔剂中能够提高氧化物的溶解度，在熔化时可溶解金属氧化物。气焊熔剂不仅可起重要的物理作用，还起到一定的化学作用，如将氧化铝脱氧：氯化锂、氯化钾分别与氧化铝发生化学反应生成氯化铝、氧化锂和氧化钾，氯化铝的熔点为183°C，是易熔物质。这种熔剂的熔点低，流动性好，还能改善熔化金属的流动性。氯化锂能改善熔渣的物理性能、降低熔渣的熔点和粘度，能较好的出去氧化物薄膜。添加气焊熔剂后的熔覆层宏观形貌良好，利用XRD测试仪对添加气焊熔剂的熔覆层进行物质分析。添加CJ401气焊熔剂后熔覆层的主要成分为：AlCl3、K2O、SiCl4等，由此也可证明，气焊熔剂的加入改变了铝合金激光熔覆的生成物。稀释率：稀释率是激光熔覆工艺中的重要参数，不仅可反映出熔覆层与基体形成冶金结合的牢固程度，还能体现出熔覆层合金材料在基体内的扩散情况。稀释率的大小可用基体在熔覆层中所占的百分率表示，由于熔覆层的宽度与基材的融化宽度存在着对应关系，且不受激光熔覆工艺参数的影响。可以通过测量熔覆试样横截面的尺寸，计算出熔覆层的稀释率，计算公式如下：hHhη,   η为稀释率；h为基材到熔覆层低端距离；H为熔覆层顶端到基材表面距离。在相同的激光熔覆工艺参数下，添加气焊熔剂与不添加气焊熔剂的熔覆层稀释率。可以看出两种情况下，熔覆层的稀释率都较大，这是因为铝合金是一种熔点比较低的轻金属；添加气焊熔剂的铝合金熔覆层比未添加气焊熔剂的大，这是因为气焊熔剂的加入除掉了熔覆层中的氧化铝，基底铝合金直接受热，使熔池的深度变大，引起熔覆层的稀释度也变大。若想获得良好的熔覆层稀释率，可以通过匹配合适的激光功率、光斑直径、扫描速度等工艺参数来实现。

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     3适合低硬度铝合金激光熔覆的新型合金粉末,   登高车发电机端盖材料是YL113型铸造铝合金，为低硬度铝合金。YL113型铝合金的力学性能参数为抗拉强度：230MPa，屈服强度：170MPa，硬度：80HBS，密度：2.6~2.7g/cm3,导热系数：热影响区基体熔覆层Hh32101~126W(m·°C)。在硅铝合金中当硅含量为10%时，适当加入铜元素可以提高强度。在保证原材料性能的前提下，尽可能选择与之成分相近的合金元素作为熔覆粉末，最终选择HL402(Al86SiCu)型熔覆合金球形粉末，规格为：-120+300目，质量分数分别为Al86%,Si10%,Cu4%，合金粉末未使用前保存在真空环境中。激光熔覆修复铝合金选择了焊接铝合金常用的CJ401气焊熔剂作为添加剂。激光熔覆时铝合金粉末中气焊熔剂的含量不同，熔覆效果大不相同。在相同的激光熔覆工艺参数下，对气焊熔剂含量不同的合金粉末进行多道搭接激光熔覆。随着气焊熔剂含量的增加，熔覆层的宏观形貌越来越好，当气焊熔剂的含量达到5%时，熔覆层的宏观形貌最好。而当气焊熔剂的含量超过5%后，随着气焊熔剂含量的增加，熔覆层的表面变得不平整且有飞溅现象。这表明气焊熔剂的过量加入引起合金粉末的不稳定性。结合实验分析最终选择用HL402(Al86SiCu)型熔覆合金球形粉末+5%的CJ401气焊熔剂，作为新型的低硬度铝合金激光熔覆专用粉末。

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