本文選題：激光熔覆 + 熱力本構(gòu)��； 參考：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：本文采用激光增材制造技術(shù)中的激光熔覆技術(shù)在45#鋼板上制備五種金屬陶瓷涂層,對涂層構(gòu)建了殘余應(yīng)力數(shù)值模型,并對兩種涂層分別進(jìn)行了殘余應(yīng)力的計(jì)算,采用金相顯微鏡、掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)對五種金屬陶瓷涂層的裂紋、金屬與陶瓷間的界面結(jié)合進(jìn)行分析,并利用電化學(xué)工作站以及硬度計(jì)對兩種涂層的耐腐蝕性和硬度性能進(jìn)行測試分析。結(jié)果如下:(1)建立了金屬陶瓷涂層的殘余應(yīng)力計(jì)算數(shù)值模型,并對兩種不同配比的金屬陶瓷涂層殘余應(yīng)力進(jìn)行了具體的計(jì)算;(2)在相同的激光工藝參數(shù)下,不同配比金屬陶瓷粉末凝固后的熔覆層組織還是會表現(xiàn)出不同的組織形態(tài)、分布規(guī)律和密度分布。隨著陶瓷成分配比的逐漸增加,FJ-3與FJ-17+WC30%所得到的熔覆層的截面形貌質(zhì)量是不同的,在70%配比下,涂層出現(xiàn)了縱向貫穿性裂紋,涂層的質(zhì)量降低;FJ-17與鈷包碳化鎢所得到的熔覆層的截面形貌質(zhì)量是逐漸降低的,涂層中的氣孔和裂紋出現(xiàn)概率逐漸增大;氧化鈦和氧化鋁陶瓷相的添加,得到的涂層在陶瓷相添加量40%以后開始出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象;對于碳化鈦陶瓷相的添加,得到的涂層整體形貌良好。(3)通過激光熔覆技術(shù)得到的金屬陶瓷涂層的裂紋類型主要有剪切裂紋、顯微縮孔裂紋、夾雜裂紋三種,導(dǎo)致金屬陶瓷涂層中裂紋產(chǎn)生的原因主要是殘余應(yīng)力在涂層中通過氣孔、夾雜、硬質(zhì)相處產(chǎn)生聚集,由三種裂紋源誘發(fā)裂紋的生成而出現(xiàn)裂紋。
[Abstract]:In this paper, five kinds of cermet coatings were prepared on 4steel plate by laser cladding technology. The numerical model of residual stress was constructed, and the residual stresses of the two coatings were calculated.The cracks of five kinds of cermet coatings and the interfacial bonding between metal and ceramics were analyzed by metallographic microscope, scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive spectrometer (EDS).The corrosion resistance and hardness of the two coatings were tested and analyzed by electrochemical workstation and hardness tester.The results are as follows: (1) A numerical model for calculating residual stress of cermet coatings is established, and the residual stresses of two kinds of cermet coatings with different ratios are calculated concretely.The microstructure of cladding layer after solidification of cermet powder with different ratio will still show different microstructure, distribution law and density distribution.With the increasing of ceramic composition ratio, the cross-section morphology of the cladding layer obtained by FJ-3 and FJ-17 WC30% is different. At 70% ratio, longitudinal penetration crack appears in the coating.The surface morphology of the cladding layer obtained by FJ-17 and cobalt coated tungsten carbide decreases gradually, the probability of porosity and crack in the coating increases gradually, the addition of titanium oxide and alumina ceramic phase,When the amount of ceramic phase was 40%, cracks began to appear in the coating, and for the addition of titanium carbide ceramic phase,There are three types of cracks in the cermet coating obtained by laser cladding: shear crack, microshrinkage crack, inclusion crack, etc.The main reason for the cracks in cermet coatings is that the residual stress in the coating accumulates through pores, inclusions and hard materials, and cracks are induced by three kinds of crack sources.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG174.4;TG665

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本文編號：1751515