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H13热锻模具钢激光熔覆再制造工艺实验研究

王颢达 郝敬宾 田洪芳 方松峪

王颢达, 郝敬宾, 田洪芳, 方松峪. H13热锻模具钢激光熔覆再制造工艺实验研究[J]. 材料开发与应用, 2024, 39(1): 74-85.
引用本文: 王颢达, 郝敬宾, 田洪芳, 方松峪. H13热锻模具钢激光熔覆再制造工艺实验研究[J]. 材料开发与应用, 2024, 39(1): 74-85.
WANG Haoda, HAO Jingbin, TIAN Hongfang, FANG Songyu. Experimental Study on Laser Cladding Remanufacturing Process of H13 Hot Forging Die Steel[J]. Development and Application of Materials, 2024, 39(1): 74-85.
Citation: WANG Haoda, HAO Jingbin, TIAN Hongfang, FANG Songyu. Experimental Study on Laser Cladding Remanufacturing Process of H13 Hot Forging Die Steel[J]. Development and Application of Materials, 2024, 39(1): 74-85.

H13热锻模具钢激光熔覆再制造工艺实验研究

基金项目: 

徐州市基础研究计划面上项目(KC23075)。

国家自然科学基金项目 (52275224)

山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目(2021TSGC1348)

详细信息
    作者简介:

    王颢达,男,1999年生,硕士研究生。E-mail:wanghaoda@cumt.edu.cn

    通讯作者:

    郝敬宾,男,1982年生,博士,副教授,研究方向为激光增材制造。E-mail:jingbinhao@cumt.edu.cn

  • 中图分类号: TG706

Experimental Study on Laser Cladding Remanufacturing Process of H13 Hot Forging Die Steel

  • 摘要: 热锻模具在工作过程中往往需要承受极高的温度和强烈的冲击负荷,极易受到磨损、腐蚀、热疲劳的影响而失效。本研究对H13热锻模具钢激光熔覆再制造技术进行了工艺实验研究,在H13模具钢表面制备了Inconel 625高温合金涂层,分析了涂层的微观组织以及力学性能。结果表明,工艺参数的改变对涂层的物相组成并未产生影响,熔覆层与基体有良好的冶金结合;当激光功率为1 200 W、扫描速度为200 mm·min-1、送粉速度为1.0 r·min-1时所获得的熔覆层具有最佳的显微硬度和高温耐磨性。通过汽车阶梯轴锻造模具再制造实验表明,熔覆涂层的磨损率相比于基体降低了28%,涂层的高温耐磨性明显高于基体的,激光熔覆Inconel 625涂层对模具再制造的服役寿命有着较大的提升。

     

  • [1] CHANTZIS D, LIU X C, POLITIS D J, et al. Review on additive manufacturing of tooling for hot stamping[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2020, 109(1): 87-107.
    [2] 李中成, 潘成海, 董旭刚, 等. 焊接电流对等离子堆焊H13钢显微组织及裂纹的影响[J]. 应用激光, 2023, 43(3): 33-41.
    [3] ZHENG X W, ZHANG Y, CHEN Z Y, et al. Die wear analysis and pre-forging process optimization of hot forging for automobile flange fork[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2023, 126(3): 1701-1716.
    [4] 郑开魁, 林有希, 蔡建国, 等. 超声滚压工艺对模具钢激光熔覆层表面质量的影响[J]. 机械工程学报, 2022, 58(12): 111-120.
    [5] 孙宁, 方艳, 张家奇, 等. WC-12Co添加量对激光熔覆Inconel 625基复合材料微观组织和耐磨性能的影响[J]. 中国激光, 2021, 48(6): 0602106.
    [6] 张敏, 王新宝, 王浩军, 等. 激光熔覆TC4/Inconel 625/316L不锈钢梯度材料组织与性能[J]. 焊接学报, 2023, 44(7): 16-23.
    [7] YANG H F, SHI M T, ZHAO E L, et al. Microstructure evolution of laser cladded NiCrBSi coating assisted by an in situ laser shock wave[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2023, 321: 118132.
    [8] LIU Y P, LIANG Y L, FU H G. Improvement pro-perties of laser cladding Ni45-Cr3C2 coatings by adding B4C and V[J]. Materials Science and Technology, 2023, 39(4): 443-453.
    [9] 王伟志, 马国政, 韩珩, 等. 激光熔覆陶瓷涂层研究现状与展望[J]. 机械工程学报, 2023, 59(7): 92-109.
    [10] LI C Y, XIA F F, YAO L M, et al. Investigation of the mechanical properties and corrosion behaviors of Ni-BN-TiC layers constructed via laser cladding technique[J]. Ceramics International, 2023, 49(4): 6671-6677.
    [11] YAN Y N, LI J, LI R L, et al. Investigation into corrosive wear of the CoCrFeNiTax laser-clad coatings on TC4 in the neutral and alkaline circumstance[J]. Coatings, 2023, 13(1): 105.
    [12] HAO J B, HU F T, LE X W, et al. Microstructure and high-temperature wear behaviour of Inconel 625 multi-layer cladding prepared on H13 mould steel by a hybrid additive manufacturing method[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2021, 291: 117036.
    [13] 赵菲, 刘子敬, 张杰, 等. 超细VC对激光熔覆H13合金显微组织和耐磨性的影响[J]. 表面技术, 2022, 51(2): 232-240.
    [14] 吴多利, 吴昊天, 孙珲, 等. 激光熔覆高温防护涂层研究现状及发展方向[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2023, 43(4): 725-736.
    [15] SUN D, CAI Y C, ZHU L S, et al. High-temperature wear behaviour of ZrC/NbC-reinforced CrMnFeCoNi coatings[J]. Surface Engineering, 2022, 38(7-9): 778-785.
    [16] JIAO X Y, WANG C M, GONG Z Q, et al. Effect of Ti on T15M composite coating fabricated by laser cladding technology[J]. Surface and Coatings Technology, 2017, 325: 643-649.
    [17] LU K F, ZHU J, GUO D L, et al. Microstructures, corrosion resistance and wear resistance of high-entropy alloys coatings with various compositions prepared by laser cladding: a review[J]. Coatings, 2022, 12(7): 1023.
    [18] 杨慧慧, 范芳雄, 刘鑫. ZCuAl8Mn14Fe3Ni2锻造开裂原因分析[J]. 材料开发与应用, 2023, 38(3): 59-62.
    [19] 王玮, 闫栋, 刘向前, 等. 镍基高温合金的扩散焊接研究进展[J]. 材料开发与应用, 2022, 37(5): 77-85.
    [20] RAJ D, MAITY S R, DAS B. State-of-the-art review on laser cladding process as an in situ repair technique[J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering, 2022, 236(3): 1194-1215.
    [21] HAO J B, YANG S, LE X W, et al. Bead morpho-logy prediction of coaxial laser cladding on inclined substrate using machine learning[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2023, 98: 159-172.
    [22] 李洪波, 高强强, 李康英, 等. 表面激光熔覆H13/NiCr-Cr3C2复合粉末熔覆层性能研究[J]. 中国激光, 2021, 48(18): 1802017.
    [23] 黄蕾, 周建忠, 徐家乐, 等. H13钢表面激光熔覆NiCr/Cr3C2涂层组织及其摩擦学性能[J]. 应用激光, 2019, 39(4): 556-562.
    [24] 崔忠圻, 刘北兴. 金属学与热处理原理[M]. 2版. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学出版社, 2004.
    [25] 朱云天, 杜开平, 沈婕, 等. 激光能量密度对选区激光熔化(SLM)制品性能的影响及其机理研究[J]. 热喷涂技术, 2017, 9(2): 35-41.
    [26] 侯锁霞, 任呈祥, 吴超, 等. 激光熔覆层裂纹的产生和抑制方法[J]. 材料导报, 2021, 35(S01): 352-356.
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  • 收稿日期:  2023-10-27

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