非晶合金與傳統(tǒng)的晶體合金材料相比,在許多方面具有優(yōu)異的性能,如高屈服強(qiáng)度,大彈性應(yīng)變極限,高耐磨性和優(yōu)良的耐腐蝕性等,這使得非晶合金在工業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用空間。但是,傳統(tǒng)的銅模鑄造法在制備塊體非晶合金時(shí)所存在的臨界尺寸限制,嚴(yán)重限制了非晶合金在實(shí)際相關(guān)領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用。采用選區(qū)激光熔化技術(shù)(Selective Laser Melting,SLM)制備塊體非晶合金可以避免中心冷卻速度較低的問(wèn)題,有可能實(shí)現(xiàn)無(wú)尺寸限制的制備塊體非晶合金,為促進(jìn)塊體非晶合金在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展開辟一條新的途徑。鋪粉方式的選區(qū)激光熔化過(guò)程中粉末會(huì)降低熔池的冷卻速度,造成非晶合金的晶化。本文提出用薄帶代替粉末的選區(qū)激光熔化方法即薄帶選區(qū)激光熔化技術(shù)制備非晶合金,以Ti_(47)Cu_(38)Zr_(7.5)Fe_(2.5)Sn_2Si_1Ag_2(Ti47)非晶薄帶和Fe_(78)Si_9B_(13)非晶薄帶為研究對(duì)象,研究選區(qū)激光熔化技術(shù)制備非晶合金過(guò)程中的晶化和成形問(wèn)題。通過(guò)激光重熔實(shí)現(xiàn)合金的非晶化是選區(qū)激光熔化制備非晶合金的基礎(chǔ)。采用額定功率為500W的光纖激光器對(duì)晶態(tài)Ti47合金基體進(jìn)行激光重熔實(shí)驗(yàn),研究了不同工藝對(duì)激光重熔時(shí)熔池的形貌以及熔池晶化的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,單道激光重熔的熔池內(nèi)部易獲得非晶組織,并且隨著掃描速度的降低熔池的形貌逐漸從球冠狀向漏斗狀轉(zhuǎn)變。搭接重熔中,掃描寬度較大時(shí),重熔區(qū)內(nèi)有熔道搭接造成的熱影響區(qū)晶化帶,掃描寬度較小時(shí),重熔區(qū)內(nèi)基本為非晶態(tài)。這是由于掃描寬度較小時(shí)熱累積效應(yīng)顯著,熔池展寬和掃描寬度接近而造成的。在面掃描的過(guò)程中由于熱累積,匙孔效應(yīng)更加的突出,熔池的熔深顯著增加,同時(shí)在熔池的底部會(huì)有少量的氣孔。通過(guò)激光重熔非晶薄帶的成形實(shí)驗(yàn),研究了不同工藝對(duì)激光重熔非晶薄帶的成形影響。激光重熔Ti47非晶薄帶時(shí),重熔后可以得到有效沉積,沉積層內(nèi)的晶化較少。激光重熔Fe_(78)Si_9B_(13)(Fe基)非晶薄帶時(shí),沉積量的多少和薄帶的固定方式有關(guān):激光重熔鋁箔固定的Fe基非晶薄帶時(shí),由于薄帶與基材間有較大的間隙,重熔后基材表面的沉積量很少;激光重熔電阻焊固定的Fe基非晶薄帶時(shí),薄帶與基材間的間隙較小,重熔后基材表面有較大的沉積量,沉積層內(nèi)晶化較為嚴(yán)重。
【學(xué)位單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG139.8;TG665
【部分圖文】：

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)型）第 2 章 試驗(yàn)材料、設(shè)備與方法料基體材料為 Ti47Cu38Zr7.5Fe2.5Sn2Si1Ag2（Ti47）基材和工業(yè)常用47 基體材料是用純單質(zhì)金屬原料電弧熔煉得到的 Ti47 合金紐割成 2 mm 厚板材。在試驗(yàn)前用 400# 砂紙打磨試樣表面，然材的表面，確�；谋砻鏌o(wú)其它雜質(zhì)，以防止其它因素對(duì)實(shí)材的顯微組織如圖 2-1 所示，從圖中可以看出，基材中為類似組織細(xì)密的共晶基體中。

圖 2-2 甩帶法制非晶薄帶示意圖，主要研究 Ti47 合金基體在激激光系統(tǒng)主要由激光系統(tǒng)、振成，以及將薄帶焊接到基材上 連續(xù)波光纖激光器。激光系統(tǒng)固定聯(lián)接，光纖接口采用激光表 2-1 激光系統(tǒng)參數(shù)

重復(fù)定位精度 2 μm，能夠得到高精度方位的控制。振鏡掃描系統(tǒng)的示意圖如圖2-3 所示。圖 2-3 振鏡示意圖（3）三維工作臺(tái)三維工作臺(tái)是由 XYZ 三個(gè)運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)組成的。XY 移動(dòng)平臺(tái)采用兩臺(tái)松下 400 W交流伺服電機(jī)，額定轉(zhuǎn)速 3000 rpm 配合 HIWIN（海威）滾珠絲桿和直線滑塊，重復(fù)定位精度可達(dá)±0.02 mm。工作臺(tái) Z 軸采用絲桿導(dǎo)軌與三相步進(jìn)電機(jī)組成的 Z 軸，行程 500mm，負(fù)載能力 50 kg，通過(guò) Z 軸絲杠可以調(diào)整激光焦距光斑的高度。內(nèi)部空間配備上部側(cè)吸風(fēng)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以排出產(chǎn)生的氣體。（4）氣氛保護(hù)裝置氣氛保護(hù)裝置主要由氣氛保護(hù)箱（由壓力容器改裝而成）、真空泵、進(jìn)出氣管道、閥門、壓力表和惰性氣體組成，該裝置可以在實(shí)驗(yàn)時(shí)提供良好的惰性氣氛保護(hù)。（5）工藝軟件該軟件能夠選擇多種掃描方式

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