激光同轴熔注球形WC增强颗粒的工艺参数研究

摘要

采用同轴送粉方式作为粉末输送形式,以球形WC为熔注增强颗粒,探究激光熔注制备WC颗粒增强金属基复合材料涂层的工艺参数临界条件。通过建立运动过程中增强颗粒的速度模型与温升模型,分析喷射过程中增强颗粒温度与激光功率、颗粒尺寸以及颗粒初始速度之间的关系,进而获得激光同轴熔注WC过程中,确保颗粒保持固态的颗粒尺寸、激光功率和颗粒初始速度等工艺参数的临界条件。同时对不同直径的球形WC颗粒进行了同轴熔注试验验证。计算和试验结果表明:在扫描速度为6 mm/s,送粉率为10 g/min的条件下,当激光功率密度为119 W/mm^(2)时,为保证颗粒保持固态,颗粒的直径须大于75μm。如需要注入直径小于75μm的WC颗粒,则必须降低激光功率密度至95 W/mm^(2)以下。