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基于田口-灰色关联法激光熔覆GH4169宏观形貌及微观组织优化研究

摘要：激光熔覆技术由于其热影响区小、组织致密、涂层与基体结合性好、易于自动化等优点，如今已成为增材再制造领域的研究热点。然而，激光熔覆工艺过程较为复杂，多种参数之间相互作用，相互影响，使得熔覆层质量差异较大。因此，如何获取最佳工艺参数组合，以获得高质量的熔覆层已成为国内外众多学者的研究目标。为此，本文采用田口法设计了三因素四水平的单道熔覆正交试验，分析评估了工艺参数对熔覆层宏观形貌（熔宽、熔高、稀释率）和微观组织（晶粒生长角度、晶粒尺寸、Laves相含量）的影响，并结合灰色关联分析，以熔宽、熔高、稀释率、晶粒尺寸、Laves相含量作为响应指标，将多响应指标转化为单一的灰色关联度，寻找符合优化目标的工艺参数组合。结果表明，激光功率对熔宽、稀释率、Laves相含量影响最大，扫描速度对熔高和晶粒尺寸影响最大。采用优化后的工艺参数组合得到的熔覆层在宏观形貌和微观组织上优于其他熔覆层，验证了田口-灰色关联法在激光熔覆工艺参数优化中的可行性。

关键词: 激光熔覆；工艺参数优化；田口-灰色关联法；宏观形貌；微观组织