發(fā)布時(shí)間：2017-11-07 16:39

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)械沖擊對(duì)高硬熔覆層裂紋控制的研究

  更多相關(guān)文章： 激光熔覆 機(jī)械沖擊 裂紋控制 數(shù)值模擬

【摘要】：隨著各類千瓦級(jí)激光器推向市場(chǎng),激光熔覆有了高功率密度、高穩(wěn)定輸出的光源,成本相對(duì)降低,因此逐漸成為一種重要的再制造手段。由于激光熔覆過程中光源的高速移動(dòng)、熔池的快速冷卻及溶質(zhì)冷卻受到的拉應(yīng)力等,使冷卻后的熔覆層內(nèi)部及表面有大量氣孔、裂紋等缺陷。由于高硬粉末涂層與基材熱物理參數(shù)差別大等因素,熔覆后形成的高硬涂層相比其它涂層,極易產(chǎn)生裂紋等缺陷。這些缺陷的存在,嚴(yán)重影響熔覆質(zhì)量,使涂層的結(jié)合性、使用壽命等大大降低。若裂紋擴(kuò)展劇烈,甚至?xí)䦟?dǎo)致涂層脫落,工件斷裂,出現(xiàn)工業(yè)事故。因此目前對(duì)裂紋的控制問題成為激光熔覆領(lǐng)域急需解決的關(guān)鍵問題之一。本文主要從理論分析、數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)分析三方面入手,來研究機(jī)械沖擊對(duì)高硬熔覆層的裂紋控制作用,具體內(nèi)容如下:設(shè)計(jì)能夠?qū)す馊鄹策^程中的軸類工件進(jìn)行高頻沖擊的機(jī)械沖擊裝置,并分析其對(duì)熔覆層的作用,主要體現(xiàn)在兩方面,一方面對(duì)熔池的間接振動(dòng)作用,使熔覆過程中熔池?zé)崃拷粨Q速度、溶液對(duì)流程度增加及枝晶臂破碎作用增強(qiáng)等,從而減少組織成分偏析、枝晶粗大、晶間裂紋等現(xiàn)象的產(chǎn)生;另一方面,對(duì)已成型但仍處于高溫狀態(tài)下的凝固組織高頻擊打,其產(chǎn)生的壓應(yīng)變,使受到較大拉應(yīng)力的組織塑性得以延展,減少裂紋的產(chǎn)生。通過理論分析,探究機(jī)械沖擊對(duì)熔池快速凝固過程的晶體形核率、生長(zhǎng)速率及溶質(zhì)有效分配因數(shù)、溫度梯度等參數(shù)的影響,增強(qiáng)熔池對(duì)流、減小組織成分偏析,驗(yàn)證了機(jī)械沖擊對(duì)熔覆層裂紋控制作用。建立激光熔覆過程中加載機(jī)械沖擊的數(shù)值分析模型,對(duì)不同高硬涂層,在熔覆過程中加載不同頻率的機(jī)械沖擊,運(yùn)用熱-結(jié)構(gòu)耦合分析,對(duì)比不同頻率下熱應(yīng)力情況,證明了機(jī)械沖擊對(duì)熔覆層應(yīng)力的有效改變。制備不同材料的高硬激光熔覆層,對(duì)高硬熔覆層的表面裂紋、微觀組織、屈服強(qiáng)度、顯微硬度等進(jìn)行對(duì)比分析,從實(shí)驗(yàn)角度分析機(jī)械沖擊對(duì)熔覆層微觀和宏觀的組織性能的改變,探究熔覆層冷熱裂紋減少的原因。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 邱星武;劉春閣;;激光熔覆層裂紋研究進(jìn)展[J];精密成形工程;2010年05期

2 丁陽喜;歐陽志明;;激光熔覆層裂紋的影響因素[J];材料研究與應(yīng)用;2008年03期

3 何俊;張秉剛;鄭坤;陳國(guó)慶;;鈮合金電子束表面熔覆層裂紋控制[J];焊接學(xué)報(bào);2012年06期

4 ;[J];;年期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 毛懷東;激光熔覆層裂紋控制方法與實(shí)踐[D];天津大學(xué);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 于夢(mèng)飛;Ni基合金激光熔覆層裂紋機(jī)理研究[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2014年

2 王好平;機(jī)械沖擊對(duì)高硬熔覆層裂紋控制的研究[D];燕山大學(xué);2016年

3 張棟棟;高硬度激光熔覆層裂紋的產(chǎn)生機(jī)理及控制方法研究[D];長(zhǎng)春理工大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1153253