鈦合金憑借比強度高、耐高溫、耐蝕性好等特點在高新技術領域占據重要地位。其中,TC4鈦合金在眾多領域應用廣泛,但TC4鈦合金耐磨性較差限制了其在工業(yè)領域進一步發(fā)展,所以眾多學者對TC4鈦合金表面強化工作展開研究,力求在節(jié)約成本的同時突破性能上的不足。電弧熔覆作為一種特殊表面改性技術,可通過選取合適涂層材料彌補鈦合金表面性能缺陷,且焊槍噴出的保護氣體可有效保護焊接熔池,利于保證焊接穩(wěn)定,防止空氣對熔覆區(qū)域造成破壞。電弧熔覆常使用合金粉末有Co基、Fe基、Ni基等。其中,Deloro20屬于Ni基合金粉末一種,具有良好的韌性、耐腐蝕性和抗氧化性,本研究將其選作預置涂層材料,配合TiN、Al₂O₃、CeO₂粉末及單層氧化石墨烯薄片（Monolayer graphene oxide sheets,MGOSs）制備電弧熔覆金屬陶瓷復合材料;MGOSs是一種先進納米材料,具有優(yōu)異力學性能。本文主要針對TC4鈦合金耐磨性較差問題,采用TIG熔覆方式對其進行表面強化,工藝參數:焊接電壓18 V,焊接電流75 A,焊接速度12 mm/s,保... 

【文章來源】：山東建筑大學山東省

【文章頁數】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

鈦合金零部件（a）鈦合金銑削葉輪[17]（b）鈦合金登月車[18]（c）鈦合金大型復雜構件[19]

山東建筑大學碩士學位論文6第2章實驗方案設計及原理2.1實驗方案設計本課題的主要研究內容是以名義成分為Ti-6Al-4V的（α+β）型鈦合金為基材，采用鎢極氬弧焊在基材上熔覆Ni基合金粉末制備復合材料，并用先進的檢測設備對復合材料進行顯微組織分析及相關的性能檢測，根據研究內容可制備實驗流程圖如圖2.1所示。圖2.1實驗流程圖

山東建筑大學碩士學位論文11第3章電弧熔覆金屬陶瓷復合材料組織結構演變3.1引言鈦合金具有高比強度、優(yōu)異的耐腐蝕性和耐高溫性能，廣泛應用于航空航天、化工、石化、船舶等行業(yè)。然而，鈦合金磨損傾向大和耐磨性差這兩缺陷在一定程度上限制了其在各領域的應用。研究表明，已有很多表面改性技術應用于鈦合金材料制備，如滲碳、滲氮、滲硼等[36]。但由于溫度高、組織不均勻、處理時間長等原因限制了這些工藝的應用。近年來，針對鈦合金在應用中存在的缺陷，較多采用激光或電弧等集中熱源進行表面改性，使氮進入鈦合金表面熔化區(qū)，生成一層堅硬耐磨的TiN增強相[37]。TiN在不同的環(huán)境下存在多種不同的形態(tài)，常見的有枝晶狀組織、不規(guī)則棒狀及塊狀組織。人們普遍認為，通過熱噴涂或熔覆技術沉積的鎳基合金涂層具有良好的表面光潔度、高硬度和優(yōu)異的耐磨性[38]。然而，鎳基合金涂層的粗糙微觀結構可能會導致更大的重量損失[39]。因此，有幾種方法可用于細化其微觀結構以提高其耐磨性，特別是通過在這些涂層中添加Al2O3顆粒[40]�；谏鲜隼碚�，本實驗通過不同的表征手段，探究TiN粉末和Al2O3粉末在電弧熔覆鎳基復合涂層中的作用機理。3.2TiN增強復合材料組織結構演變基于TC4鈦合金組織特性，及其在航天航空等多個領域的廣泛應用，選用TC4鈦合金為本次實驗的基材�；牡暮暧^組織如圖3.1（a）所示，可看出組織均勻致密，黑白兩色的組織交錯分布；圖3.1（b）是TC4鈦合金的微觀組織，它由層片狀α+β相和等軸狀α相組成，是典型的雙態(tài)組織。圖3.1基材TC4鈦合金組織結構（a）宏觀形態(tài)（b）微觀形態(tài)由于TiN高硬度、高強度和高耐磨性常被作為復合材料的增強相所應用，故預置涂

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鈦合金與汽車輕量化技術[J]. 張妍,龐有俊,李楊.  時代汽車. 2019(19)
[2]鈦合金的摩擦磨損性能及其改善方法[J]. 應揚,李磊,趙彬,賈蔚菊,李思蘭,趙永慶.  有色金屬材料與工程. 2019(03)
[3]有限元分析在鈦合金葉輪加工中的應用[J]. 王德兵,王世康.  新技術新工藝. 2019(05)
[4]中國鈦及鈦合金研究和產業(yè)未來大有可為——“第十七屆全國鈦及鈦合金學術交流會”專題采訪[J]. 惠瓊.  中國材料進展. 2019(05)
[5]激光熔覆制備硬質顆粒增強鎳基合金復合涂層的研究進展[J]. 平學龍,符寒光,孫淑婷.  材料導報. 2019(09)
[6]國內外鈦合金在海洋工程中的應用現(xiàn)狀與展望[J]. 于宇,李嘉琪.  材料開發(fā)與應用. 2018(03)
[7]稀土對氬弧熔覆復合涂層組織和性能的影響[J]. 王永東,楊在林,胡海亭,李雨衡,姜松濤.  焊接學報. 2017(12)
[8]原位生成WC/TaC復合激光熔覆層組織研究（英文）[J]. 雍耀維,傅衛(wèi),張翔,鄧琦林,楊建國.  稀有金屬材料與工程. 2017(11)
[9]石墨烯在涂料中的應用[J]. 王清海,王秀娟,方健君,馬勝軍.  涂料技術與文摘. 2016(09)
[10]Ti6Al4V合金激光熔覆復合涂層的摩擦學和高溫抗氧化性能研究[J]. 余鵬程,劉秀波,陸小龍,朱剛賢,陳瑤,石皋蓮,吳少華.  中國激光. 2015(10)



本文編號：3462823