高级检索

ISSN1001-3806CN51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

轧辊表面激光重熔热障涂层抗热冲击性能研究

张军营 许石民 孙登月 侯广义

引用本文:
Citation:

轧辊表面激光重熔热障涂层抗热冲击性能研究

    作者简介: 张军营(1987-),男,硕士研究生,现主要从事激光重熔热障涂层在轧辊上的应用的研究。.
    通讯作者: 许石民, sermon@ysu.edu.cn
  • 基金项目:

    河北省自然科学基金资助项目(E20122030080)

  • 中图分类号: TG174.442

Performance research of thermal shock resistance of laser remelting thermal barrier coating on roll surface

    Corresponding author: XU Shimin, sermon@ysu.edu.cn ;
  • CLC number: TG174.442

  • 摘要: 为了提高轧辊表面涂层的抗热冲击性能、延长其高温条件下的使用寿命,采用5kW CO2激光器,对轧辊表面等离子喷涂热障涂层进行了重熔处理。利用扫描电镜和能量色散谱仪,观察激光重熔涂层的涂层形貌和微观结构, 对分界面元素进行了微区成分分析。将试样在1000℃下保温10min后,放入常温(25℃)水中激冷,探究其抗热冲击性能,并与等离子喷涂涂层进行了对比。结果表明,经激光重熔后,涂层孔隙、裂纹明显减少,涂层质量明显提高;涂层与基体之间在一定程度上实现了冶金结合,结合强度明显提高;开始出现裂纹以及最终失效时的冲击循环次数由原来的14次和32次分别提高到43次和94次。该激光重熔工艺有助于提高涂层的热冲击性能,可延长轧辊的使用寿命。
  • [1]

    HE L H, ZHOU F, YANG H Y. Research of in suit synthesis of TiC-TiB2 reinforced Co-based composite coating by laser cladding [J]. Laser Technology, 2013, 37(3): 306-309 (in Chinese).
    [2]

    BAI Y, ZHAO L, TANG J J, et al.Influence of original powders on the microstructure and properties of thermal barrier coatings deposited by supersonic atmospheric plasma spraying, part Ⅱ:properties[J].Ceramics International 2013,39(4):4437-4448.
    [3]

    TANG X D, YAO J H, KONG F Z, et al.Manufacture and microstructure performance of H13-TiC gradient composite coating made by laser cladding [J]. Laser Technology, 2010, 34(3): 326-330 (in Chinese).
    [4]

    HE K S, CHENG X Y, HUANG Y. Research trends of thermal spray coating by laser remelting[J]. Hot Working Technology, 2013, 42(4): 149-151(in Chinese).
    [5]

    WANG D S,TIANZ J, WANG S L, et al.Effect of laser remelting on thermal shock resistance of plasma sprayed conventional and nanostructured zirconium dioxide-7% yttriumoxide thermal barrier coatings[J]. Matirials Protection, 2012, 45(5): 54-56 (in Chinese).
    [6]

    SI X L, ZHANG S J, BAI W, et al. Study on in-suit formation of CaTiO3 biocoating via laser cladding and its thermodynamic analysis[J].Laser Technology, 2013, 37(1): 121-125 (in Chinese).
    [7]

    QUAN X M, DING L, WEI X. Analysis of temperature field of laser cladding Ni-based alloy[J]. Laser Technology, 2013, 37(4):547-550(in Chinese).
    [8]

    WANG D S,TIANZ J,SHENL D,et al. Effects of laser remelting on microstructure and solid particle erosion characteristics of ZrO2-7wt%Y2O3 thermal barriercoatingprepared by plasma spraying[J]. Ceramics International, 2014, 40(6): 8791-8799.
    [9]

    LI P,ZHU Ch, LIANG G Y. Effects of laser remelting and laser modification on the oxidation resistance of 8% Y2O3-ZrO2 thermal barrier coatigs[J]. Applied Laser, 2012, 32(2): 96-99 (in Chinese).
    [10]

    GHASEMI R, SHOJA-RAZAVI R, MOZAFARINIA R, et al. The influence of laser treatment on thermal shock resistance of plasma-sprayed nanostructured yttria stabilized zirconia thermal barrier coatings [J]. Ceramics International, 2014, 40(1):347-355.
    [11]

    PAN Zh Y, LI H L, HE B. Study on structure and properties of zirconia thermal barrier coating [J]. Journal of Rocket Propulsion, 2013,39(6):48-54(in Chinese).
    [12]

    XIE X J, ZHOU J Zh, CHEN H S, et al. Experimental study on thermal stability of A356 Al alloy treated by laser shock peening[J]. Laser Technology, 2014, 38(1): 91-95 (in Chinese).
  • [1] 张罡武颖娜梁勇冯钟潮巴瑞章 . 激光重熔工艺参数对热障涂层热震性能的影响. 激光技术, 2002, 26(5): 334-337.
    [2] 王东生黄因慧田宗军刘志东朱军 . 激光重熔喷射电沉积纳米结构镍涂层性能研究. 激光技术, 2008, 32(3): 231-233,251.
    [3] 晁祥瑞黄勇陈子鹏许学虎李文建王宁张志虎 . 激光重熔对In718熔覆层组织与性能的影响. 激光技术, 2023, 47(4): 506-512. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.010
    [4] 杨元政刘志国刘正义庄育智 . 等离子喷涂Al2O3陶瓷涂层激光熔化深度的研究. 激光技术, 2000, 24(5): 312-317.
    [5] 胡增荣童国权陈长军郭华锋周亮徐家乐 . 激光纳米表面工程技术. 激光技术, 2014, 38(6): 764-770. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.06.009
    [6] 周乐陈培锋王英 . 多棱镜扫描分光多头激光毛化圆形毛化点分析. 激光技术, 2009, 33(6): 607-610. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2009.06.014
    [7] 朱大庆左都罗李适民 . 快速激光重熔的二维瞬态模型. 激光技术, 2003, 27(2): 90-93.
    [8] 张建宇高立新杨久霞 . 辊面激光强化过程的瞬态应力分析. 激光技术, 2004, 28(5): 472-475.
    [9] 符永宏高兴东华希俊潘国平符昊 . 圆锥轧辊激光毛化加工研究. 激光技术, 2012, 36(3): 361-363.
    [10] 王杉杉师文庆吴腾程才朱志凯陈熙淼谢林圯何宽芳 . WC质量分数对激光熔覆Ni基涂层组织和性能的影响. 激光技术, 2023, 47(4): 463-468. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.04.004
    [11] 郑必举魏金宇蒋业华张希俊 . 激光熔覆NiCoFeCrTi高熵合金涂层及其耐磨性能研究. 激光技术, 2016, 40(3): 432-435. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2016.03.028
    [12] 汤晓丹姚建华孔凡志张群莉 . 激光熔覆H13-TiC梯度复合涂层的制备与组织性能. 激光技术, 2010, 34(3): 326-330,334. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.03.012
    [13] 刘鹏良孙文磊王恪典黄海博 . 扫描速率对激光熔覆镍基合金涂层性能的影响. 激光技术, 2018, 42(6): 845-848. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.022
    [14] 陈子豪孙文磊黄勇崔权维 . 镍基高温合金激光熔覆涂层组织及性能研究. 激光技术, 2021, 45(4): 441-447. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.04.006
    [15] 赵欣鑫肖华强游川川冯进宇肖易 . TC4表面激光熔覆TiAl合金涂层的工艺和组织性能. 激光技术, 2021, 45(6): 697-702. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.06.004
    [16] 龚佑品鲁玮瑗袁晓敏 . 激光熔覆TiB2增强Co基合金涂层的组织与性能. 激光技术, 2008, 32(2): 122-124.
    [17] 龚美美谢林圯吴腾师文庆黄江谢玉萍何宽芳 . TC4表面激光熔覆Fe60-TiO2涂层性能研究. 激光技术, 2022, 46(4): 551-555. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.04.018
    [18] 崔爱永胡芳友卢长亮赵培仲胡滨付鹏飞 . 激光熔覆钛基梯度功能涂层组织和性能研究. 激光技术, 2012, 36(2): 258-261. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2012.02.030
    [19] 何启浪张益豪师文庆王文华 . 铜含量对316L激光熔覆钴基涂层组织与性能影响. 激光技术, 2024, 48(4): 527-533. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.04.010
    [20] 游川川肖华强任丽蓉赵欣鑫 . TC4表面激光熔覆Ti-Al-N复合涂层的组织与性能. 激光技术, 2021, 45(5): 585-589. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2021.05.008
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  5067
  • HTML全文浏览量:  2255
  • PDF下载量:  442
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-30
  • 录用日期:  2014-08-19
  • 刊出日期:  2015-07-25

轧辊表面激光重熔热障涂层抗热冲击性能研究

    通讯作者: 许石民, sermon@ysu.edu.cn
    作者简介: 张军营(1987-),男,硕士研究生,现主要从事激光重熔热障涂层在轧辊上的应用的研究。
  • 1. 燕山大学 机械工程学院 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心, 秦皇岛 066004
基金项目:  河北省自然科学基金资助项目(E20122030080)

摘要: 为了提高轧辊表面涂层的抗热冲击性能、延长其高温条件下的使用寿命,采用5kW CO2激光器,对轧辊表面等离子喷涂热障涂层进行了重熔处理。利用扫描电镜和能量色散谱仪,观察激光重熔涂层的涂层形貌和微观结构, 对分界面元素进行了微区成分分析。将试样在1000℃下保温10min后,放入常温(25℃)水中激冷,探究其抗热冲击性能,并与等离子喷涂涂层进行了对比。结果表明,经激光重熔后,涂层孔隙、裂纹明显减少,涂层质量明显提高;涂层与基体之间在一定程度上实现了冶金结合,结合强度明显提高;开始出现裂纹以及最终失效时的冲击循环次数由原来的14次和32次分别提高到43次和94次。该激光重熔工艺有助于提高涂层的热冲击性能,可延长轧辊的使用寿命。

English Abstract

参考文献 (12)

目录

    /

    返回文章
    返回