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真空 ›› 2019, Vol. 56 ›› Issue (6): 80-84.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2019.06.15

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工艺参数对多道搭接等离子熔覆残余应力的影响*

王冬阳, 来佑彬, 杨波, 李响, 吴海龙, 孙铭含, 苑仁月, 孙世杰   

  1. 沈阳农业大学工程学院,辽宁 沈阳 110866
  • 收稿日期:2019-01-15 出版日期:2019-11-25 发布日期:2019-12-03
  • 通讯作者: 来佑彬,讲师,硕士生导师。
  • 作者简介:王冬阳（1994—）,男,辽宁省沈阳市人,硕士生。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目（51605311）,辽宁省教育厅科学技术研究重点项目（LSNZD201603）,沈阳市科技局项目（17-231-1-65）

Influence of Process Parameter on the Residual Stress of Multi-Track Overlapping Plasma Cladding

WANG Dong-yang, LAI You-bin, YANG Bo, LI Xiang, WU Hai-long, SUN Ming-han, YUAN Ren-yue, SUN Shi-jie   

  1. College of Engineering,Shenyang Agricultural University, Shenyang, 110866, China
  • Received:2019-01-15 Online:2019-11-25 Published:2019-12-03

摘要： 研究钴基合金多道搭接等离子熔覆在不同工艺参数下残余应力的分布规律,为后续残余应力的调控奠定基础。设计正交试验,采用等离子熔覆技术制备9组不同工艺参数下的单层多道钴基等离子熔覆样件,采用盲孔法对每个熔覆试件的残余应力进行测量,探究工作电流、扫描速度、送粉速度等工艺参数对残余应力的影响规律。结果表明：熔覆层表面存在大量残余拉应力。熔覆起点处的残余应力小于熔覆终点处的残余应力;沿搭接方向的残余应力小于沿扫描路径方向的残余应力。对残余应力影响最显著的工艺参数是工作电流。熔覆层残余应力随工作电流的增大不断增大,随着扫描速度的增大逐渐减小;随着送粉速度的增大,残余应力呈先增大后减小的趋势。

关键词: 等离子熔覆, 残余应力, 钴基合金, 多道搭接, 盲孔法

Abstract: In order to study the distribution of residual stress of multi-track overlapping plasma cladding of Co-based alloy under different process parameters to control the residual stress, orthogonal experiment was designed and nine groups of single-layer multi-track Co-based plasma cladding samples with different process parameters were prepared by plasma cladding. Blind-hole method was used to measure the residual stress at the starting location, intermediate location and finish location of each sample, and the influence of working current, scanning speed and powder feeding rate on the residual stress was analyzed. The residual tensile stress was distributed in the surface of the samples. The residual stress of start location was lower than the finish location, the residual stress parallel to the overlapping path was lower than that parallel to the scanning path. The working current was the most significant influence factor on the residual stress. The greater the working current is, the greater the residual stress is. With the increase of the scanning speed, the residual stress becomes smaller. With the increase of the powder feeding rate, the residual stress increase and then decrease.

Key words: plasma cladding, residual stress, co-based alloy, multi-track overlapping, blind-hole method

中图分类号: 

  • TG174
[1] 唐明奇, 李刚, 冯在强, 等. 原位合成AlN-Fe3Al增强铁基等离子熔覆层结构及性能[J]. 表面技术, 2018,47(11):218-224.
[2] 王虎, 王智慧, 李红波, 等.等离子原位合成VC增强CoCrCuFeNiMn高熵合金基熔覆层微观组织研究[J]. 表面技术, 2018,47(8):271-275.
[3] LU S Q, YANG D L, CUI X, et al.Dynamic recrystallization behavior of burn resistant titanium alloy Ti-25V-15Cr-0.2Si[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2016,26:1003-1010.
[4] TAI Y F, LI J, LV Y H, et al.Residual stress distribution in different depths of TiNi/Ti2Ni-based laser clad coating prepared at different environmental temperatures[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2017,27(9):2043-2054.
[5] 戴煜, 李礼, 马卫东. 基于快速增材制造关键金属部件组织性能调控的后处理技术及设备探究[J].新材料产业, 2017(5):55-60.
[6] KÖHLER H, RAJPUT R, KHAZAN P, et al. On the influence of laser cladding and post-processing strategies on residual stresses in steel specimens[J]. Physics procedia, 2014(56):250-261.
[7] 来佑彬, 刘伟军, 赵宇辉, 等. TA15粉末激光成形基板应力影响因素的试验研究[J]. 稀有金属材料与工程, 2014,43(7):1605-1609.
[8] 付延英, 翟贤超, 印雪梅. GH3625合金激光直接成形工艺[J]. 宇航材料工艺, 2017, 47(02): 39-42.75-82.
[9] ASTM E837-94a, Standard test method for determining residual stresses by the hole-drilling strain-gage method[S].
[10] 宋俊凯, 黄小波, 高玉魁. 残余应力测试分析技术[J]. 表面技术, 2016, 45(04): 75-82.
[11] KUNG C L, LIN A D, HUANG P W, et al.Estimation formula for residual stress from the blind-hole drilling method[J]. Advances in mechanical engineering, 2018,10(8):1-11.
[12] VANGI D, ERMINI M.Plasticty effects in residual stress measurement by the hole drilling method[J]. Strain, 2002,36(2):55-59.
[13] 游敏, 郑小玲, 王福德, 等. 盲孔法测定焊接残余应力适宜测试时间研究[J]. 武汉水利电力大学(宜昌)学报, 1999(1):57-60.
[14] 来佑彬, 刘伟军, 孔源, 等. 激光快速成形TA15残余应力影响因素的研究[J]. 稀有金属材料与工程, 2013,42(7):1526-1530.
[15] 李云雁,胡传荣. 试验设计与数据处理[M]. 北京: 化学工业出版社, 2013.
[16] 来佑彬,王冬阳,杨波,等.工艺参数对钴基合金等离子熔覆残余应力的影响[J].表面技术,2019,48(6):314-321.
[1] 高孟秋, 赵宇辉, 赵吉宾, 王志国, 何振丰. 增减材复合制造技术研究现状与发展*[J]. 真空, 2019, 56(6): 68-74.
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[1] 李得天, 成永军, 张虎忠, 孙雯君, 王永军, 孙 健, 李 刚, 裴晓强. 碳纳米管场发射阴极制备及其应用研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 1 -9 .
[2] 周彬彬, 张 建, 何剑锋, 董长昆. 基于 CVD 直接生长法的碳纳米管场发射阴极[J]. 真空, 2018, 55(5): 10 -14 .
[3] 李志胜. 空间环境下超大型红外定标用辐射屏蔽门的研制[J]. 真空, 2018, 55(5): 66 -70 .
[4] 郑 列, 李 宏. 200kV/2mA 连续可调直流高压发生器的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 10 -13 .
[5] 柴晓彤, 汪 亮, 王永庆, 刘明昆, 刘星洲, 干蜀毅. 基于 STM32F103 单片机的单泵运行参数数据采集系统[J]. 真空, 2018, 55(5): 15 -18 .
[6] 孙立志, 闫荣鑫, 李天野, 贾瑞金, 李 征, 孙立臣, 王 勇, 王 健, 张 强. 放样氙气在大型收集室内分布规律研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 38 -41 .
[7] 黄 思 , 王学谦 , 莫宇石 , 张展发 , 应 冰 . 液环压缩机性能相似定律的实验研究[J]. 真空, 2018, 55(5): 42 -45 .
[8] 纪 明, 孙 亮, 杨敏勃. 一种用于对月球样品自动密封锁紧的设计[J]. 真空, 2018, 55(6): 24 -27 .
[9] 李民久, 熊 涛, 姜亚南, 贺岩斌, 陈庆川. 基于双管正激式变换器的金属表面去毛刺 20kV 高压脉冲电源[J]. 真空, 2018, 55(5): 19 -24 .
[10] 刘燕文, 孟宪展, 田 宏, 李 芬, 石文奇, 朱 虹, 谷 兵, 王小霞 . 空间行波管极高真空的获得与测量[J]. 真空, 2018, 55(5): 25 -28 .
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