热裂

激光熔覆新型钴基合金涂层热裂纹形成机理及抑制

摘要：激光熔覆提供了先进的表面处理能力，可提高部件的性能。然而，其有效性经常受到熔覆过程中热裂纹形成的挑战。本研究重点研究了通过激光熔覆应用于 304LN 不锈钢的新型钴基合金 (K688) 涂层中热裂纹的形成机理和抑制方法。结果表明，热裂纹的形成受液膜稳定性、应力集中和沉淀相的影响。大多数热裂纹出现在 25 ◦ –45 ◦ 大角度晶界 (HAGB) 处，因为这些晶界具有高能量，可稳定液膜。与高斯光束相比，平顶光束可产生具有较低温度梯度和更缓和的流体流动的熔池，从而降低涂层内的热应力和裂纹敏感的大角度晶界 (S-HAGB) 的比例。最后，通过使用平顶激光束优化工艺参数，可显著抑制裂纹形成。这些发现为实现异种材料的高质量激光熔覆提供了技术基础，为优化工艺参数以防止热裂纹的形成提供了见解。