鈦合金具有優(yōu)異的耐蝕性能,但價格昂貴。鋼材是一種低價的,是最長見的結(jié)構(gòu)材料,然而耐腐蝕性差。那么鋼鐵零件表面制備鈦合金涂層或兩種材料焊接在一起不但可以降低零部件成本,而且還擴大了鈦合金防腐在工業(yè)中的應(yīng)用,傳統(tǒng)的固相焊接、熔化焊等來連接鈦合金和鋼材,然而都無法避免在TC4/Fe界面間產(chǎn)生脆性的金屬間化合物,導(dǎo)致TC4耐腐蝕性涂層剝落。從而限制了其應(yīng)用價值。激光熔化沉積技術(shù)能夠制備顯微組織細小與致密、稀釋率低、與基材呈冶金結(jié)合,選用Cu合金做過渡層,在任何情況下都能與Fe基體呈固溶體結(jié)合,采用合適的工藝參數(shù)制備Cu基過渡層,再去制備TC4防腐蝕涂層,過渡層成功阻礙Ti原子向Cu/Fe界面的擴散而形成脆性物質(zhì)。使用A3鋼作為基材,銅合金作為過渡層,TC4作為涂層,采用激光熔化沉積技術(shù)制備TC4/Cu雙相涂層,本文主要研究工藝參數(shù)對TC4/Cu雙相涂層組織與性能的影響,并與商用TC4鈦合金、TC4/Fe涂層、A3鋼基體進行對比,得到主要結(jié)果如下:1、IPG光纖激光器,光斑直徑4mm,在A3鋼上制備Cu基過渡層,在激光功率為1400W,掃描速度為10mm/s,搭接寬度為2mm時涂層質(zhì)量最好;在C... 

【文章來源】：天津工業(yè)大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?Ｔｉ－Ｆｅ二元相圖??

圖３－１?Ｔｉ－Ｆｅ界面宏觀樣貌圖??可知，圖中丨？ＶＩＩ丨各區(qū)組織分別為純鐵、ａ－Ｆｅ固溶體、－Ｔｉ＋ＴｉＦｅ、ｐ－Ｔｉ＋ＴｉＦｅ、ａ－Ｔｉ和純鈦。結(jié)果表明Ｔｉ／Ｆｅ界主要原因是在界面處有金屬間化合物的生成，金屬間因而鈦合金熔覆層在很小的外力下都可能會與基材剝用Ｎｂ、Ｃｕ作為中間過渡層去制備ＴＣ４－Ｆｅ涂層，熔光滑，無明顯的裂紋、孔洞等宏觀缺陷，表明在有過界面間無脆性相的生成，接頭強度在２４０ＭＰａ－２９０ＭＰ圖３－２?Ｔｉ－Ｎｂ－Ｃｕ－Ｆｅ涂層結(jié)構(gòu)示意圖??

利用電弧焊制備ＴＣ４／Ｆｅ涂層，分析了?Ｔｉ／Ｆｅ界面?Ｔｉ／Ｆｅ界面裂紋形成機制。圖３－１為Ｔｉ／Ｆｅ界面宏觀ｊｊｊｍｊ?ｉｖ?１?—＿ｖ??｜ｖｉ｜｜．ｖｂ??ｎ?ｖｎ??圖３－１?Ｔｉ－Ｆｅ界面宏觀樣貌圖??２可知，圖中丨？ＶＩＩ丨各區(qū)組織分別為純鐵、ａ－Ｆｅ固溶體ｐ－Ｔｉ＋ＴｉＦｅ、ｐ－Ｔｉ＋ＴｉＦｅ、ａ－Ｔｉ和純鈦。結(jié)果表明Ｔｉ／Ｆｅ界主要原因是在界面處有金屬間化合物的生成，金屬間，因而鈦合金熔覆層在很小的外力下都可能會與基材剝使用Ｎｂ、Ｃｕ作為中間過渡層去制備ＴＣ４－Ｆｅ涂層，熔光滑，無明顯的裂紋、孔洞等宏觀缺陷，表明在有過層界面間無脆性相的生成，接頭強度在２４０ＭＰａ－２９０ＭＰ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]機械沖擊對高硬激光熔覆層力學(xué)性能與微觀組織的影響[J]. 鄭麗娟,付宇明,王好平,齊童.  中國機械工程. 2017(13)
[2]激光熔化沉積TA15+Ti2AlNb合金的組織與力學(xué)性能[J]. 劉彥濤,張永忠,陳以強,唐楊杰.  航空材料學(xué)報. 2017(03)
[3]激光沉積修復(fù)ZL114A鋁合金的顯微組織及顯微硬度研究[J]. 欽蘭云,龐爽,楊光,王超,王維.  紅外與激光工程. 2017(05)
[4]掃描速率對激光熔覆Ni基h-BN復(fù)合涂層組織及性能的影響[J]. 周丹丹,孫榮祿.  金屬熱處理. 2017(04)
[5]H13鋼表面激光熔覆層稀釋率及強化效果研究[J]. 陳菊芳,陳國炎,孫凌燕,王江濤,李興成.  激光技術(shù). 2017(04)
[6]Ti6Al4V激光熔化沉積熔池溫度場與微觀組織特性[J]. 李俐群,王建東,吳潮潮,章敏,趙維剛.  中國激光. 2017(03)
[7]掃描路徑對單層激光熔覆層質(zhì)量影響的研究[J]. 張德強,劉賢德,張文博,李金華,李新.  熱加工工藝. 2016(20)
[8]基于銅合金中間層的鈦合金與不銹鋼激光-電弧復(fù)合熱源焊接研究[J]. 王紅陽,李權(quán),宋剛,劉黎明.  中國激光. 2016(05)
[9]鎢鋁合金在不同NaCl溶液中的電化學(xué)腐蝕行為研究[J]. 吳茂永,田繼強,曹立新,高榮杰,蘇革,柳偉.  腐蝕科學(xué)與防護技術(shù). 2015(01)
[10]鋁合金在3.5%NaCl中電化學(xué)腐蝕行為研究[J]. 路云舒,李華為,竭繼陽.  沈陽師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)

博士論文
[1]鈷基合金及其納米復(fù)合材料激光熔覆涂層研究[D]. 李明喜.東南大學(xué) 2004

碩士論文
[1]304不銹鋼點蝕行為的電化學(xué)研究[D]. 葉超.南昌航空大學(xué) 2014
[2]鈦合金/鋼異種金屬真空釬焊試驗研究[D]. 楊仲林.大連理工大學(xué) 2013
[3]Ni、Nb中間層鈦合金與不銹鋼真空熱軋連接工藝研究[D]. 王利媛.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3073228