掺入α-Al2O3的激光熔覆层残余应力的光致发光光谱测量

开展激光熔覆层残余应力的定量测量对于零部件的性能评估和寿命预测至关重要。针对以α-Al₂O₃为传感媒介的光致发光光谱技术,在进行激光熔覆层残余应力测量时所面临的一系列亟需解决的问题,研究了粉体材料中α-Al₂O₃的优选掺入比例、应力计算方法以及掺入比例对熔覆层残余应力的影响。通过制备5种α-Al₂O₃含量的钴(Co)基激光熔覆层并进行光致发光光谱测量,分析了可用光致发光光谱信号量随α-Al₂O₃含量的变化,并结合硬度与耐磨性实验确定了α-Al₂O₃的优选掺入比例;分析了仅使用某一个谱峰信息和联合使用2个谱峰信息计算得到的应力值的差异。结果表明,激光熔覆层的可用光致发光光谱信号量随α-Al₂O₃含量的增加先增大后减小,10wt.%可以作为Co基激光熔覆层光致发光光谱应力测量的α-Al₂O₃优选掺入比例;仅依据某个谱峰的偏移计算得到的静水应力分量的绝对值高于联合2个谱峰信息计算的结果;本文选定的α-Al₂O₃不同掺入比例几乎不影响激光熔覆层残余应力的大小。