脉冲激光熔覆成形变半径FeCrNiCu合金圆筒工艺及力学性能

任维彬^1,2，曹清林¹，庄百亮²，陈世鑫¹

1. 江苏理工学院常州市装备再制造工程重点实验室2. 机械科学研究总院江苏分院有限公司

摘 要：针对激光立体成形变半径圆筒件边部及外沿塌陷、热累积效应引起力学性能下降等增材制造难点,提出了脉冲激光成形FeCrNiCu合金圆筒件优化路径及工艺,实现了变半径圆筒结构的直接熔覆成形,验证了该结构件良好的组织构成以及力学性能。结果表明:覆层顶部为细小致密的等轴晶组织,中部由具有定向生长趋势的树枝晶构成,底部由胞状晶构成,晶内及晶间有颗粒状Cr7C3型强化析出相析出。覆层显微硬度（HV）最高值为6750MPa,覆层显微硬度（HV）主要分布在5540⁵760 MPa;成形层（纵向）的抗拉强度最大为1070 MPa,抗拉强度范围1010¹070 MPa;成形层（横向）的抗拉强度最大为960 MPa,抗拉强度范围780⁹60 MPa。覆层冲击韧性分布在511.08⁷27.54 kJ·m-2,相关力学试验验证了该结构件具有优良的力学性能。

关键词：脉冲激光;FeCrNiCu合金;激光熔覆;力学性能;