جستجو در:
دوره 22، شماره 4 - ( فروردین 1401 )
جلد 22 شماره 4 صفحات 252-243 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Rafiei J, Ghasemi A R. Experimental study on laser cladding process parameters of martensitic stainless steel powder on Plain Carbon Steel: Cladding Geometry, dilution Ratio and Sample Hardness. Modares Mechanical Engineering 2022; 22 (4) :243-252
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-53615-fa.html
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-53615-fa.html
رفیعی جواد، قاسمی احمدرضا. مطالعه‌ی تجربی پارامترهای فرآیند روکش‌کاری لیزری پودر فولاد مارتنزیت بر روی فولاد ساده کربنی: هندسه‌ی روکش، نسبت آمیختگی و سختی نمونه. مهندسی مکانیک مدرس. 1401; 22 (4) :243-252
جواد رفیعی1 
، احمدرضا قاسمی* 2
، احمدرضا قاسمی* 2
1- دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان
2- دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان ،ghasemi@kashanu.ac.ir
2- دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه کاشان، کاشان ،
چکیده: (2110 مشاهده)
روکش کاری لیزری قطعات مختلف صنعتی برای مقاوم سازی و بهبود خواص مکانیکی آنها توسط آلیاژها و کامپوزیتهای فلزی، مورد توجه محققان و صنعت بوده است. کیفیت و خصوصیات لایه ی روکشی توسط عوامل زیادی از قبیل هندسه ی روکش، ریزساختار، میزان آمیختگی، وجود نقص، اعوجاج، صافی سطح، تغییرات متالورژیکی در زیرلایه و بازدهی فرآیند مشخص و تعیین می شود. در این مقاله لایه روکشی پودر فولاد زنگ نزن مارتنزیتی (PH4-17) بر روی زیرلایه ی فولاد ساده ی کربنی توسط لیزر پیوسته ی حالت جامد با حداکثر توان 2 کیلو وات و روش رسوب مستقیم پودر فلز ایجاد شد. مطلوبترین پارامترهای مهم فرآیند درایجاد سختترین لایه با کمترین میزان آمیختگی تعیین شد. اثر توان لیزر، نرخ تغذیهی پودر، سرعت حرکت لیزر و فاصله محل برخورد لیزر با زیرلایه از کانون آن بر روی شکل هندسی، نسبت آمیختگی و سختی نمونه ها مورد ارزیابی قرار گرفت. بهترین لایه با کمترین درصد آمیختگی حدود 9 درصد در سرعت حرکت لیزر10 میلیمتربرثانیه، نرخ تغذیه ی پودر10 گرم بردقیقه و توان لیزر 330 وات به دست آمد. به‌دست آوردن پارامترهای مطلوب و توزیع یکنواخت پودر روکشکننده با بکار بردن این پارامترها، سبب ایجاد سطح روکشی یکنواخت شده است. مطالعه سختی نمونه ها، افزایش سختی سطح روکش شده به اندازه سه برابر مقدار اولیه، برای نمونه مطلوب را نشان می دهد.
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
مواد مرکب
دریافت: 1400/4/6 | پذیرش: 1400/7/14 | انتشار: 1401/1/10
دریافت: 1400/4/6 | پذیرش: 1400/7/14 | انتشار: 1401/1/10
فهرست منابع
1. L. Zhu, P. Xue, Q. Lan, G. Meng, Y. Ren, Z. Yang, P. Xu, Z. Liu, Recent research and development status of laser cladding: A review, Optics & Laser Technology, vol. 138, article ID. 106915, 2021, [DOI:10.1016/j.optlastec.2021.106915]
2. Z. Chen, H. Yan, P. Zhang, Z. Yu, G. Guo, Microstructural evolution and wear behavior of laser-clad Stellite 6/NbC/h-BN self-lubricating coating , Surface and Coating Technology, vol. 372, pp. 218-228, 2019. [DOI:10.1016/j.surfcoat.2019.04.083]
3. Z. Zhang, R. Kovacevic, laser cladding of iron-based erosion resistant metal matrix composite, Journal of manufacturing processes, vol. 38, pp. 63-75, 2019. [DOI:10.1016/j.jmapro.2019.01.001]
4. F. Wirth, K. Wegener, A physical modeling and predictive simulation of the laser cladding process. Addit Manuf, vol. 22, pp. 307-319, 2018. [DOI:10.1016/j.addma.2018.05.017]
5. F. Brückner, D. Lepski, E. Beyer, Modeling the Influence of Process Parameters and Additional Heat Sources on Residual Stresses in Laser Cladding. Journal of Thermal Spray Technology, vol.16 (3), pp. 355-373, 2007. [DOI:10.1007/s11666-007-9026-7]
6. Q. Meng, L. Geng, B. Zhang, Laser cladding of Ni-base composite coating onto Ti-6Al-4V substrates with pre-placed B4C+NiCrBSi powders, Surface and Coating Technology , vol. 200, pp.4923-4928, 2006 [DOI:10.1016/j.surfcoat.2005.04.059]
7. U. de Oliveira, V. Ocelik, J. Th. M. De Hosson, Analysis of coaxial laser cladding processing conditions, Surface and Coating Technology, vol. 201, pp.127-136, 2005. [DOI:10.1016/j.surfcoat.2004.06.029]
8. O. Nenadl, V. Ocelik, A. Palavra, J. Th. M. De Hosson, The prediction of coating geometry from main processing parameters laser cladding, Physics Procedia, vol. 56, pp.220-227, 2014. [DOI:10.1016/j.phpro.2014.08.166]
9. M. Ansari, R. Shoja Razavi, M. Barekat, An empirical-statiscal model for coaxial laser cladding of NiCrAlY powder on Inconel 738 superalloy, Optics & Laser Technology , vol. 86, pp.136-144, 2016. [DOI:10.1016/j.optlastec.2016.06.014]
10. R. Vilar, A. Almeida, Laser surface treatment of biomedical alloys, New York Book Chapter: Elsevier, 2016. [DOI:10.1016/B978-0-08-100883-6.00002-2]
11. J. Ju, Y. Zhou, M. Kang, et al, Optimization of process parameters, microstructure, and properties of laser cladding Fe-based alloy on42CrMo steel roller, Materials, vol. 11, pp. 2061-2076, 2018. [DOI:10.3390/ma11102061]
12. L. Reddy, S.P. Preston, P.H. Shipway, C. Davis, T. Hussain, Process parameter optimisation of laser clad iron based alloy: Predictive models of deposition efficiency, porosity and dilution, Surface and Coatings Technology, vol. 349, pp. 198-207, 2018. [DOI:10.1016/j.surfcoat.2018.05.054]
13. J. T. Hofman, D. F. de Lange, B. Pathiraj, et al, FEM modeling and experimental verification for dilution control in laser cladding, Journal of Materials Processing Technology, vol. 211, pp. 187-196, 2011. [DOI:10.1016/j.jmatprotec.2010.09.007]
14. J. Pekkarinen, V. Kujanpa, A.Salminen, Laser cladding with scanning optics: Effect of power adjustment, Journal of Laser Applications, vol. 24, pp. 032003-032010, 2012. [DOI:10.2351/1.4706582]
15. W. E. Frazier, Metal additive manufacturing: A review, Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 23, pp. 1917-1928, 2014. [DOI:10.1007/s11665-014-0958-z]
16. E. Foroozmehr, D. Lin, R. Kovacevic, Application of vibration in the laser powder deposition process, Journal of Manufacturing Processes, Vol. 11, pp. 38-44, 2009. [DOI:10.1016/j.jmapro.2009.07.002]
17. H. El Cheikh, B. Courant, S. Branchu, J. Y. Hascoet, R. Guillen, Analysis and prediction of single laser tracks geometrical characteristics in coaxial laser cladding process, Optics & Lasers Engeneering. Vol.50, pp. 413-422, 2012. [DOI:10.1016/j.optlaseng.2011.10.014]
18. Y. Javid, M. Ghoreishi, M. J. Torkamany, Preplaced laser cladding of WC powder on Inconel 718 by Nd:YAG laser, Modares Mechanical Engineering, Vol. 15, No. 7, pp. 98-106, 2015 (In Persian).
19. M. Barekat, R. Shoja Razavi, A. Ghasemi, Nd:YAG laser cladding of Co-Cr-Mo alloy on γ-TiAl substrate, Optics & Laser Technology. vol. 80, pp. 145-152, 2016. [DOI:10.1016/j.optlastec.2016.01.003]
20. M. Ibrahim, A.A.D. Sarhan, T.Y. Kuo, M. Hamdi, Farazila Yusof, Advancement of the artificial amorphous-crystalline structure of laser cladded FeCrMoCB on nickel-free stainless-steel for bone-implants, Materials Chemistry and Physics, vol. 227, pp. 358-367, 2019. [DOI:10.1016/j.matchemphys.2018.12.104]
21. Y. Qiao, J. Huang, D. Huang, J. Chen, W. Liu, Z. Wang, Z. Zhibin, Effect of laser scanning speed on microstructure, microhardness and corrosion behavior of laser cladding Ni45 coating, Journal of Chemistry, vol. 2020, Article ID 1438473, 11 pages, 2020. [DOI:10.1155/2020/1438473]
22. T. Akinlabi, A. Bayode, Surface modification of Ti4Al6V alloy by laser cladding with 17-4PH stainless steel powder, Advances in Material Sciences and Engineering, pp. 465-471, 2020. [DOI:10.1007/978-981-13-8297-0_48]
23. D. Wu, M. Guo, G. Ma, et al, Dilution characteristics of ultrasonic assisted laser clad yttria-stabilized zirconia coating, Surface and Coating Technology, vol. 79, pp. 200-204, 2015. [DOI:10.1016/j.matlet.2014.11.058]
24. W. Xi, B. Song, Y. Zhao, T. Yu, J. Wang, Geometry and dilution rate analysis and prediction of laser cladding, Int J Adv Manuf Technol, vol. 103, pp. 4695-4702, 2019. [DOI:10.1007/s00170-019-03932-7]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |