發(fā)布時(shí)間：2017-10-06 08:17

  本文關(guān)鍵詞：Ni基合金發(fā)動機(jī)葉片激光熔覆性能的研究

  更多相關(guān)文章： 激光熔覆 K417G鎳基合金 顯微組織 維氏硬度 沿晶開裂

【摘要】：K417G鎳基合金為航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片和導(dǎo)向葉片用高溫合金,由于發(fā)動機(jī)渦輪葉片采用鑄造成形,在鑄造過程中易產(chǎn)生氣孔及疏松等缺陷,到目前為止有缺陷的發(fā)動機(jī)渦輪葉片將被廢棄掉而重新回爐熔煉。如果能夠采用激光熔覆方法修復(fù)發(fā)動機(jī)渦輪葉片的鑄造缺陷,使過去廢棄掉的發(fā)動機(jī)渦輪葉片可再生利用,可大幅度地降低成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。本研究采用了光纖激光器在K417G鎳基合金板材上熔覆鎳基合金粉末RCF-201,對熔覆層的成型工藝、組織及性能進(jìn)行了研究,為K417G鎳基合金航空發(fā)動機(jī)渦輪葉片的激光修復(fù)提供理論和實(shí)踐依據(jù)。本文通過改變激光功率P、掃描速度V、送粉速度v、離焦量研究了熔覆層的寬度、高度、熔深及稀釋率,確定了激光熔覆最佳工藝參數(shù)。在最佳工藝參數(shù)條件下獲得的熔覆層,采用了光學(xué)金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、X-射線衍射儀(XRD)對激光熔覆層的形狀、顯微組織結(jié)構(gòu)、相組成及熔覆層裂紋進(jìn)行了研究;采用高溫蠕變試驗(yàn)機(jī)研究了熔覆層在高溫下的蠕變壽命,并對高溫蠕變試樣斷裂后的斷口形貌進(jìn)行了分析;利用維氏硬度儀測定了熔覆層的硬度。試驗(yàn)結(jié)果表明,激光熔覆的最佳工藝參數(shù)為激光功率400W、掃描速度10mm/s、送粉速度15g/min、離焦量0mm、保護(hù)氣體(Ar)流量25L/min、送粉氣體(Ar)流量2.0L/min、預(yù)熱溫度≥200°C。熔覆層的組織為亞共晶組織,初晶相為富Ni固溶體?-Ni,共晶組織由?-Ni+Cr7C3+Cr23C6+(Mo0.54,Ti0.46)C組成。母材硬度330~350HV,熔覆層的硬度635~660HV比母材提高1倍左右。在950°C/235MPa條件下,熔覆層的蠕變壽命與母材相當(dāng),約為26.17h,且斷裂位置位于母材。裂紋及高溫蠕變試樣斷口形貌分析結(jié)果表明,斷裂屬于沿晶開裂。
【關(guān)鍵詞】：激光熔覆 K417G鎳基合金 顯微組織 維氏硬度 沿晶開裂
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V263
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 引言9-12
• 1.1.1 Ni基高溫合金的特點(diǎn)9-10
• 1.1.2 Ni基高溫合金中的組織10-12
• 1.2 激光熔覆技術(shù)12-16
• 1.2.1 激光熔覆原理及特點(diǎn)12-14
• 1.2.2 激光熔覆常用的激光器14-15
• 1.2.3 激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用15-16
• 1.3 課題發(fā)展背景16-18
• 1.3.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 存在問題及發(fā)展前景17-18
• 1.4 課題研究的目的及內(nèi)容18-20
• 1.4.1 課題研究的目的及意義18-19
• 1.4.2 研究內(nèi)容19-20
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法20-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料20-21
• 2.1.1 基體材料20
• 2.1.2 熔覆材料20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備21-23
• 2.2.1 光纖激光器和激光熔覆頭21-22
• 2.2.2 機(jī)器人和送粉系統(tǒng)22-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 2.3.1 試驗(yàn)流程23
• 2.3.2 試驗(yàn)方案實(shí)施23-24
• 2.4 實(shí)驗(yàn)分析方法24-26
• 2.4.1 熔覆層的形貌及組織分析24-25
• 2.4.2 熔覆層性能測試25-26
• 第3章 激光熔覆層顯微組織的研究26-64
• 3.1 激光熔覆工藝的確定26-40
• 3.1.1 大功率寬帶激光熔覆工藝參數(shù)及熔覆層形貌26-27
• 3.1.2 大功率圓斑激光熔覆工藝參數(shù)及熔覆層形貌27-28
• 3.1.3 小功率圓斑激光熔覆工藝參數(shù)及熔覆層形貌28-40
• 3.2 顯微組織觀察與分析40-57
• 3.2.1 基體的顯微組織40-42
• 3.2.2 大功率寬帶激光熔覆層的顯微組織42-46
• 3.2.3 大功率圓斑激光熔覆層的顯微組織46-47
• 3.2.4 小功率圓斑激光熔覆層的顯微組織47-57
• 3.3 激光熔覆層相及成分分析57-58
• 3.3.1 激光熔覆層的相分析57
• 3.3.2 激光熔覆層的成分分析57-58
• 3.4 激光熔覆裂紋的研究58-64
• 3.4.1 熔覆層滲透檢裂紋檢驗(yàn)結(jié)果分析58-61
• 3.4.2 裂紋的產(chǎn)生機(jī)理及裂紋觀察61-62
• 3.4.3 降低熔覆層裂紋敏感性的方法62-64
• 第4章 激光熔覆層性能的研究64-73
• 4.1 高溫蠕變性能測試及分析64-71
• 4.1.1 蠕變持久試驗(yàn)64-68
• 4.1.2 蠕變斷口分析68-71
• 4.2 激光熔覆層顯微硬度71-73
• 第5章 結(jié)論73-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 在學(xué)研究成果78-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田秀德;程永榮;;激光熔覆技術(shù)在裝載機(jī)零部件修復(fù)上的應(yīng)用[J];港口科技;2014年12期

2 金榮植;;模具的修復(fù)技術(shù)與應(yīng)用[J];金屬加工(熱加工);2014年21期

3 田素貴;舒德龍;曾征;梁福順;謝君;;一種4.5%Re單晶鎳基合金的中溫蠕變行為[J];材料熱處理學(xué)報(bào);2012年10期

4 柳萬珠;陳貴林;梁忠效;張瑩;;壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片類零件的制造與修復(fù)技術(shù)[J];航空制造技術(shù);2010年22期

5 程改青;穆亞輝;李寶增;;激光熔覆修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2010年18期

6 丁陽喜;王炳;;T10鋼表面激光熔覆Ni/WC合金工藝研究[J];熱加工工藝;2010年06期

7 張杰;王茂才;翟玉春;;先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)葉片粉末冶金修復(fù)技術(shù)[J];材料導(dǎo)報(bào);2010年05期

8 李嘉寧;陳傳忠;;激光熔覆技術(shù)在航空領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀[J];航空制造技術(shù);2010年05期

9 王茂才;張杰;;高溫合金葉片粉末冶金修復(fù)再制造[J];中國表面工程;2010年01期

10 盛定高;;精鑄鎳基合金渦輪葉片缺陷激光熔覆修復(fù)工藝[J];鑄造技術(shù);2009年10期

，

本文編號：981712