铜元素增强FeCr合金激光熔覆层性能与铣削减振研究

本文主要探讨了铜元素在FeCr合金激光熔覆层中的影响及其在叶片铣削加工过程中对减振效果的贡献。大型离心式管线压缩机叶片的激光熔覆修复层因其难于加工而成为研究焦点。研究者采用添加不同质量分数的铜元素的FeCr合金粉末，在KMN钢基体上进行激光熔覆，以此制备修复层。实验手段包括使用扫描电镜（SEM）来观察修复层的微观组织结构，通过X射线衍射仪（XRD）和能谱分析仪分析其物相组成，同时测试了修复层的显微硬度和室温下干摩擦条件下的耐磨性。 研究发现，铜元素的加入显著提高了熔覆层的性能。首先，铜元素起到了细化晶粒的作用，使得修复层的微观结构更加致密，这有助于提高其硬度和耐磨性。含铜的修复层显示出比无铜修复层更高的机械性能，这在实际应用中意味着它更耐用，抵抗磨损的能力更强。 更重要的是，文章还关注了铣削加工过程中铜元素对振动抑制的影响。通过对修复层在侧铣过程中的振动信号采集，研究结果显示，含铜修复层的铣削振动明显降低。这一结果表明，铜元素的存在有助于减少振动，从而避免了因振动引起的颤振现象，提高了加工精度和效率。因此，控制铜元素的质量分数，可以作为一种有效的策略来优化激光熔覆修复层的铣削加工性能，这对于大型离心式管线压缩机叶片的高效维护和修复具有重要意义。 本研究不仅深化了我们对铜元素在FeCr合金激光熔覆层中的作用的理解，也为提升该类材料的加工性能，特别是在减振方面，提供了实用的技术指导。未来的研究可能进一步探讨不同铜含量对其他关键性能参数如抗疲劳强度和高温稳定性的影响，以期实现更全面的性能优化。