超声辅助Inconel718包覆层

晶粒细化且Laves相减半

将高强度超声振动引入Inconel 718激光包覆，将柱状晶转变为等轴晶，并将脆性Laves相由长条状转变为细颗粒状，从而获得更均匀的包覆层。

Chen, Jian · 姚喆赫 · Wang, F. · Chi, Yiming · Wang, Zhen · Tofil, Szymon · 姚建华

Journal of Materials Research and Technology 2024

参数信息

晶粒尺寸

48.8 μm

Laves相体积分数降低

47.1 %

技术优势

晶粒显著细化

超声振动促进柱状晶向等轴晶转变，晶粒尺寸从75.6 μm降至48.8 μm，有利于提高包覆层强韧性。

Laves相含量大减

Laves相体积分数降低47.1%，且由长条状变为细颗粒状，元素分布更均匀，减少了脆性相的有害影响。

无需改变材料体系

该工艺仅通过外加超声振动改善组织，不改变Inconel 718成分和激光包覆基本参数，易于集成到现有设备。

应用场景

• 镍基高温合金修复：修复航空发动机叶片等镍基高温合金部件，避免粗晶和Laves相导致的性能下降。
• 增材制造组织控制：通过超声振动原位调控增材制造过程中的凝固组织，获得细晶和弥散Laves相。
• 激光加工强化：增强激光包覆工艺能力，克服单一热源导致的组织粗化和偏析问题。
• 高温结构件表面改性：为高温结构件制备均匀致密的镍基包覆层，提高表面完整性和服役可靠性。