铝合金表面激光沉积AlCrFeCoNiCu高熵合金组织与工艺优化

铝合金表面激光沉积AlCrFeCoNiCu高熵合金组织与工艺优化

论文摘要

为了提高铝合金表面的力学性能,利用同轴送粉器将高纯度的Cr,Fe,Co,Ni,Cu粉末激光沉积在铝合金表面,制备了AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层。以激光功率、扫描速度、送粉率为因子,以润湿角、稀释率为响应,综合田口分析与逼近理想值分析(TOPSIS)对激光沉积工艺参数进行多目标优化。利用XRD、SEM和EDS技术分析了涂层的相结构、微观组织和元素含量,并对涂层进行了显微硬度测试。采用优化后的工艺参数进行实验验证,最优值接近度Ci*由0.538 9增加到0.567 4,提高了5.28%,最佳工艺参数为激光功率1 300 W,扫描速度120mm/min,送粉率5.4g/min。沉积层为FCC和BCC相结构;显微组织包括柱状晶、等轴晶,在枝晶间出现Cu偏析;涂层的平均硬度为509HV0.2,是基材的5倍。结果表明:综合利用田口分析和TOPSIS的方法可有效优化铝合金表面激光沉积高熵合金的工艺参数,AlCrFeCoNiCu高熵合金涂层可以显著改善铝合金表面的力学性能。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 实验
  •   2.1 激光沉积实验条件
  •   2.2 实验设计
  •   2.3 优化理论
  • 3 结果及讨论
  •   3.1 激光加工工艺优化分析
  •     3.1.1 田口法优化分析
  •     3.1.2 TOPSIS分析
  •     3.1.3 实验验证
  •   3.2 涂层组织结构分析
  •   3.3 硬度分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李彦洲,石岩

    关键词: 激光技术,激光沉积,高熵合金,逼近理想值分析,铝合金

    来源: 光学精密工程 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 长春理工大学机电工程学院,吉林工业职业技术学院机电与智能技术学院,长春理工大学国家国际科技合作基地

    基金: 国家重点研发计划专项(No.22017YFB1104601),吉林省科技厅重点科技攻关项目(No.220170204065GX,No.20180201063GX)

    分类号: TG174.4

    页码: 795-806

    总页数: 12

    文件大小: 527K

    下载量: 193

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