第!"卷第#期$%&’!"(%’#材料科学与工程)*+,-.*&/01.,21,3425.2,,-.25总第67期0,89!""!文章编号:!""#:$%&;(’""’)"&:"%:"(收稿日期:!""!:"#:!";修订日期:!""!:"<:=>作者简介:栾景飞,男,浙江大学材料系博士后9工艺因素对激光熔敷层裂纹率的影响栾景飞(浙江大学材料科学与工程系,浙江杭州&!""’$)【摘要】研究了试板体积、熔敷层长度、搭接量、熔敷层搭接道数及压板拘束对熔敷层裂纹率的影响,结果表明随试板体积增大、熔敷层长度增加、搭接量增大和熔敷层搭接道数增多,熔敷层裂纹率升高。压板及冷却水的拘束作用也使熔敷层裂纹率升高。分析并比较了上述工艺因素作为熔敷层抗裂性判据的优劣,其中熔敷层道数对裂纹率影响更加直观、简便和准确,最终获得了评定熔敷层抗裂性优劣的最佳判据和补充判据。【关键词】激光熔敷层;铸铁;裂纹率;工艺因素;抗裂性判据中图分类号:?@<"文献标识码:A)**+,-.*/0.,+1123456,-.01.3706,896-2.3.*:61+07;6<:6=+0:>?@A234B*+2(C+D60-E+3-.*F6-+026;1G,2+3,+63<)3423++0234,HI+J2634>32K+012-=,L634MI.N&!""’$,7I236)【?O1-06,-】4BB,1+/%BC%&DE,%B+,/+8*2,&,&,25+F%B1&*G&.2,/,%C,-&*88.25&,25+F,&*88.258*//2DEH,-%B1&*G&*I,-*2G-,/+-.1+.C,8&*2+,2%21-*1J-*+.%%B1&*G&*I,-K,-,.2C,/+.5*+,G9?F,-,/D&+//F%K,G+F*++F,1-*1J-*+.%.21-,*/,GK.+F+F,.21-,*/,%B+F,+,/+8*2,&C%&DE,,+F,&,25+F%B1&*G&.2,,%C,-&*88.25&,25+F*2G&*88.258*//2DEH,-%B1&*G&*I,-9?F,1-*1J-*+.%K*/*&/%.21-,*/,GHI+F,-,/+-.1:+.C,,BB,1+%B+F,/,*/*K*2G1%%&.25K*+,-9?F,*H%C,:E,2+.%2,G8-%1,//.25B*1+%-/K,-,D/,G*/+F,1-.+,-.%2%B1-*1J-,/./+*21,%B1&*G&*I:,-9AE%25+F,E+F,,BB,1+%B&*88.258*//2DEH,-%21-*1J-*+.%K*/C,-I*11D-*+,,/.E8&,*2G1%2C,2.,2+9【P+=Q.0<1】&*/,-1&*G&*I,-;1*/+.-%2;1-*1J-*+.%;8-%1,//.25B*1+%-/;1-*1J-,/./+*21,1-.+,-.%2!引言近年来,激光表面熔敷工艺以良好的冶金结合、低的稀释率和低的工件变形使之在工业生产上受到广泛的青睐[=,!]。对于铸铁零部件,激光快速凝固作用使晶粒细化,且熔敷层易获得更高硬度的耐磨组织,从而使表面耐磨性得到改善[#,<],但相应带来熔敷层裂纹问题[>]。目前一些研究工作者采用将工件预热至<""L>""M的方法来防止熔敷层裂纹的出现[N],但会使激光加工成本增高,生产周期变长。激光熔敷过程中裂纹的产生往往归结于熔敷层内较大的残余内应力,其中热应力和拘束应力是导致熔敷层开裂的主要原因。工艺因素对铸铁表面激光熔敷层裂纹率有较大影响,而熔敷层搭接量、熔敷层搭接道数、单道熔敷层长度及基体体积分数影响熔敷层开裂性的研究还鲜见报导,其影响熔敷层开裂的机制也急需揭示。基于此,本文系统地在不预热情况下研究了各工艺因素对熔敷层表面裂纹率的影响,目的旨在寻找一种判定熔敷层抗裂性好坏的拘束判据,研究并探讨各种拘束作用对熔敷层裂纹率的影响,获得一种简便、快捷、准确的拘束判据,为进一步研究熔敷层裂纹问题打下基础。’实验材料及方法实验基体材料为灰铸铁,以松香树脂为粘结剂,预制粉末厚度为=’"EE,激光熔敷时采用氩气保护。连续OP!激光器的输出功率为=’>JQ,激光扫描速度为<""EERE.2,光斑直径为