發(fā)布時間：2020-12-22 21:50

　　金屬陶瓷復合涂層實現(xiàn)了陶瓷增強相與金屬合金粘結相之間的優(yōu)勢互補,已在航空航天、汽車制造等領域取得廣泛應用。針對激光熔覆極易產(chǎn)生氣孔、裂紋和組織分布不均勻等缺陷,與添加Al₂O₃致使復合涂層中缺陷增加和表面質(zhì)量惡化,復合涂層性能不佳等問題,本文引入交變電磁場輔助激光熔覆Al₂O₃/Fe901金屬陶瓷復合涂層,通過施加非接觸式電磁力對復合涂層的冶金缺陷和宏觀性能進行調(diào)控和優(yōu)化,開展不同磁感應強度電磁場對激光熔覆Al₂O₃/Fe901復合涂層宏觀形貌、顯微組織、物相、成分、顯微硬度和耐磨性的研究,主要內(nèi)容如下:（1）基于自主搭建電磁場輔助激光熔覆裝置的耦合模型,建立激光熔池熔體處于非接觸式交變電磁場中的受力模型。結合電磁學理論、電磁場在金屬熔體中產(chǎn)生的效應以及金屬凝固過程的形核和晶體生長機制,探討電磁場對激光熔覆熔池金屬凝固過程的影響機制。（2）建立自主設計交變電磁場裝置的電壓-磁感應強度特性曲線及關系方程。研究不同激光熔覆工藝參數(shù)對熔覆層質(zhì)量的影響,討論激光熔... 

【文章來源】：江蘇大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

激光熔覆的應用[12]

圖 1.2 激光熔覆加工過程示意圖Fig.1.2 Schematic diagram of laser cladding process據(jù)具體工況需求，選用各種熔覆粉末，通過激光熔覆技術可以在基層具有耐磨、耐腐蝕、隔熱和抗氧化性能等特性的涂層。例如，M光熔覆工藝在 AISI 1020 鋼基體上熔覆了三種不同的 Ni 基合金，

通過永磁磁極不斷旋轉產(chǎn)生的旋轉磁場或者在線圈中通以交流電激發(fā)的磁場，如圖1.3（b）所示。交變磁場的磁場強度、方向會隨著通入的交流電做周期性變化，交變電磁場在導電體中感生的渦電流與熔體在磁場中做切割磁感線運動產(chǎn)生的感應電流共同作用于金屬凝固過程，影響整個熔池的傳熱、傳質(zhì)，從而改變金屬凝固組織形態(tài)。相較于穩(wěn)恒磁場，交變磁場具有更適用于工業(yè)應用的特性（如表1.2 所示）�，F(xiàn)如今，交變磁場在鑄造、焊接、激光加工等領域的應用，已經(jīng)獲得了諸多有益成果。Ming 等將交變磁場作用于 AZCa912 鎂合金的凝固過程中，研究結果表明 AZCa912 鎂合金的微觀組織出現(xiàn)明顯晶粒細化，平均直徑最小達到 120μm[38]。Li 等將電磁攪拌應用在 Al/Ti 異種材料電阻電焊中，研究結果表明電磁攪拌促使熔池熔體旋轉，顯著細化了焊點處的顯微組織，提高了接頭的機械性能[39]。劉洪喜等采用自制交變磁場輔助激光熔覆鐵基合金涂層，促使了樹枝晶向等軸晶轉變，隨著交變磁場強度大小的增加，涂層組織的等軸晶占比增加[40]。余本海等在激光熔覆 WC-Co 基涂層的過程輔助以電磁攪拌，獲得的涂層組織晶粒細

【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光熔覆Al2O3/Fe901復合涂層的強化機制及耐磨性[J]. 周建忠,何文淵,徐家樂,譚文勝,孟憲凱,黃舒,聶學武.  光學學報. 2019(05)
[2]17-4PH不銹鋼表面激光熔覆Stellite6涂層組織及耐水蝕性能[J]. 任超,李鑄國,疏達,趙文雨,楊仁杰,王朋,葉建水.  中國激光. 2017(04)
[3]朱森第:表面工程與《中國制造2025》[J]. 柳斌.  表面工程與再制造. 2016(06)
[4]激光熔覆技術的應用現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 楊膠溪,靳延鵬,張寧.  金屬加工(熱加工). 2016(04)
[5]機械振動輔助激光熔覆Fe-Cr-Si-B-C涂層的顯微組織及界面分布形態(tài)[J]. 劉洪喜,陶喜德,張曉偉,楊昕恬.  光學精密工程. 2015(08)
[6]脈沖磁場細晶化技術的研究現(xiàn)狀[J]. 梅國宏,朱立光,張慶軍,崔志敏,嚴春亮.  鑄造技術. 2015(02)
[7]WC增強Fe基合金熔覆層的組織與濕砂磨損特性[J]. 江少群,王剛,陳超文.  中國表面工程. 2015(01)
[8]納米Al2O3顆粒增強Ni基合金激光熔覆涂層高溫抗氧化性能的研究[J]. 劉安民,汪新衡,鄧斌,錢書琨.  材料導報. 2014(S2)
[9]鈦合金表面激光熔覆的研究進展[J]. 張佳虹,孫榮祿.  材料導報. 2014(11)
[10]交變磁場對激光熔覆Fe基復合涂層組織結構及其耐磨性的影響[J]. 蔡川雄,劉洪喜,蔣業(yè)華,王傳琦,張曉偉,唐淑君.  摩擦學學報. 2013(03)

博士論文
[1]快速冷卻下鎂合金激光表面改性行為研究[D]. 葛亞瓊.太原理工大學 2014
[2]基于光內(nèi)送粉的激光熔覆快速制造機理與工藝研究[D]. 王明娣.南京航空航天大學 2008

碩士論文
[1]交變磁場對鋼/鋁異種金屬激光對接焊接頭性能的影響[D]. 丁浩.江蘇大學 2017
[2]激光熔覆制備Fe基Al2O3復合涂層[D]. 王祺.燕山大學 2017
[3]Al2O3顆粒增強Ni60A復合涂層組織與耐磨性能研究[D]. 蔡龍龍.蘭州理工大學 2016
[4]機械振動輔助激光熔覆鐵基合金涂層的凝固機理及其組織演變[D]. 陶喜德.昆明理工大學 2015
[5]交變磁場下激光熔覆Fe基涂層的宏觀質(zhì)量及其耐磨性[D]. 蔡川雄.昆明理工大學 2013



本文編號：2932497