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2Cr13不锈钢粉末激光直接堆积成形的组织与性能研究

张伟 姚建华 彭伟 董辰辉 汤晓丹 中国激光 2008年第11期

摘要:为说明激光直接金属堆积(DMD)成形件的组织与性能特点,进行了2Cr13不锈钢粉末的直接成形实验研究。检测了不同工艺参数组合下单道熔覆、多道搭接和多层堆积的显微组织形貌,测试了2Cr13零件的硬度、耐磨损、拉伸和残余应力等性能。研究表明,单道熔覆的典型组织有柱状、胞状枝晶和等轴晶三种,其相互转化由温度梯度和凝固速率所决定;由于粉末实时供给,搭接区与预置熔覆有很大不同;多层堆积枝晶生长表现出一定倾斜性,受扫描方式影响较大;不同工艺参数下,熔覆层平均硬度为300~550HV0.2;当组织为细化的树枝晶时,成形件耐磨损性能可比调质态2Cr13提高一倍以上;成形件的平均抗拉强度比调质态2Cr13提高30%;直薄壁墙零件不同位置处残余应力不同,但残余应力水平较低。

关键词:激光技术快速成形组织与性能激光直接金属堆积2cr13不锈钢

单位:浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室 激光加工技术工程研究中心 浙江杭州310014

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