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应用激光2026年第02期:激光功率对27SiMn合金表面制备铁基合金熔覆涂层性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:曹成铭;张若兰;任中华;刘鹏;白凯;朱合伟;

单位:兖矿东华装备制造(泰安)有限公司;兖矿东华重工有限公司;中国矿业大学机电工程学院;兖矿能源集团股份有限公司设备管理中心;

摘要:液压支架立柱长期处于潮湿、多飞溅工作条件下,极易发生腐蚀和磨损,严重影响其使用寿命。为增强液压支架立柱表面耐磨及耐蚀性能,延长液压支架的服役周期,采用激光熔覆成型技术,在液压支架立柱材料27SiMn合金表面制备不同激光功率作用下的铁基熔覆涂层,分析不同工艺参数对铁基熔覆涂层表面性能的影响规律。结果表明,受激光功率的影响,铁基熔覆层表面形貌呈现出逐渐优化后逐步裂化的趋势;稀释率呈现出逐渐增大的状态,37.6%~40.8%范围内的稀释率表面质量最佳;同种功率作用下,层深方向显微硬度呈现先增大后减小的趋势;此外,表面残余应力在固定的激光熔覆工艺参数下,主要为残余压应力,且随激光功率的增加不断增大,当残余应力超出自身的屈服极限,大量裂纹随之产生。综合各方面的性能,在1 800~2 200 W功率作用下制备的铁基熔覆涂层表面性能最佳,表现出良好的表面形貌、充足的稀释率以及较高的显微硬度。该研究为液压支架立柱表面的耐蚀涂层制备提供了有效的理论及试验参考。

关键词:液压支架;;激光功率;;稀释率;;表面质量;;残余应力

基金资助:山东省重点研发计划(重大科技创新工程)(2024CXGC010206);; 山东省重点研发计划(科技军民融合)(2022JMRH0202)