复合强化修复GH4169

界面细化无弱区

激光冲击预处理在熔覆界面诱导细晶层,消除热影响区弱化,实现性能均匀、断裂外移。

肖刚锋 · Ruhao, He · Zhang, Junhao · Cheng, Sizhu · 夏琴香

Surface and Coatings Technology 2026

参数信息

表面残余应力
−118 MPa
结合区残余拉应力降幅
192.6 MPa
最大显微硬度增量
70 HV
下热影响区平均晶粒尺寸
11.96 μm
屈服强度
1185.2 MPa
抗拉强度
1339.5 MPa

技术优势

界面无弱区

激光冲击引入的高密度晶格缺陷作为异质形核点,在后续熔覆热循环中于结合界面生成约100 μm厚的细等轴晶带,从而改善界面结合,消除常规熔覆产生的薄弱区。

残余应力转压

激光冲击处理在基体表面引入残余压应力场,表面残余应力从拉应力转为约−118至−358 MPa的压应力;结合区残余拉应力较直接熔覆降低约192.6 MPa,降幅约23%。

强度大幅提升

与直接激光熔覆相比,杂化工艺使屈服强度由956.6 MPa提高到1185.2 MPa,抗拉强度由1096.6 MPa提高到1339.5 MPa,且断口位置从修复区移至母材,表明修复区不再限制整体性能。

硬度更高

复合处理样品最大显微硬度较直接激光熔覆样品提高70 HV,断面硬度呈‘M’形梯度分布,反映出上热影响区再结晶软化与下热影响区再结晶细化的竞争结果。

应用场景