磨損是造成機(jī)械部件失效的主要原因。在惡劣的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中,大部分部件表面常常發(fā)生非均勻磨損。其中機(jī)床導(dǎo)軌表面的非均勻磨損現(xiàn)象尤為普遍。以鑄鐵為材料的導(dǎo)軌在發(fā)生非均勻磨損后,表面不同區(qū)域的殘余淬火層厚度不一致,由于淬火層的硬度沿導(dǎo)軌的深度方向呈遞減趨勢(shì),致使該失效表面的不同區(qū)域具有不同的組織、硬度和抗磨損性能。目前,大部分修復(fù)方法是通過單一的表面強(qiáng)化技術(shù)均勻的修復(fù)失效導(dǎo)軌。這種單一的表面強(qiáng)化技術(shù)通常以磨損較為嚴(yán)重的區(qū)域?yàn)榛鶞?zhǔn)進(jìn)行修復(fù),這對(duì)于發(fā)生輕微磨損的區(qū)域而言,無疑屬于一種過度修復(fù),加重了能源消耗。另外,這種單一修復(fù)技術(shù)無法對(duì)性能分布不均的失效表面直接進(jìn)行加工,而是需要去除性能分布不均的殘余淬火層,在獲得性能均一的基體表面上進(jìn)行加工。對(duì)于床身一體的機(jī)床而言,在對(duì)其導(dǎo)軌去除較厚的殘余淬火層的過程中,往往容易造成導(dǎo)軌尺寸的嚴(yán)重缺失、機(jī)床有效使用時(shí)效的縮短,甚至徹底報(bào)廢。由此,將造成人力和物力的雙重浪費(fèi),有違綠色再生的理念。針對(duì)以上問題,本文基于綠色再生理念,受生物體表所具有的不同性能的多種模型啟發(fā),結(jié)合激光仿生技術(shù),修復(fù)再生非均勻失效表面。對(duì)修復(fù)后的再生表面進(jìn)行油潤(rùn)滑磨損試驗(yàn),并以試驗(yàn)數(shù)據(jù)... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：154 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 廢舊導(dǎo)軌的非均勻磨損
        1.2.1 非均勻磨損的誘因
        1.2.2 影響非均勻磨損程度的因素
        1.2.3 廢舊導(dǎo)軌表面性能再生的必要性
    1.3 表面性能的修復(fù)再生現(xiàn)狀
    1.4 激光修復(fù)方法
        1.4.1 激光熔凝修復(fù)法
        1.4.2 激光熔覆修復(fù)法
    1.5 激光仿生修復(fù)及研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 仿生耦合學(xué)
        1.5.2 激光仿生耦合法表面改性
        1.5.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試樣的制備
        2.2.1 熔凝單元體（RU）的制備
        2.2.2 雙材料單元體（BU）的制備
        2.2.3 激光仿生再生表面的設(shè)計(jì)
    2.3 單元體形貌及性能檢測(cè)
        2.3.1 單元體的外觀尺寸測(cè)量
        2.3.2 顯微硬度測(cè)量
    2.4 油潤(rùn)滑往復(fù)磨損試驗(yàn)
    2.5 試樣表面磨損行為表征
        2.5.1 壓痕測(cè)量法
        2.5.2 磨損表面形貌及粗糙度測(cè)量
    2.6 納米壓痕測(cè)量法
    2.7 數(shù)值模擬計(jì)算
第3章 非均勻失效表面的檢測(cè)與分析
    3.1 前言
    3.2 非均勻失效表面的分區(qū)
        3.2.1 非均勻失效表面形貌
        3.2.2 非均勻失效表面的殘余淬火層厚度
    3.3 非均勻失效表面的組織和性能檢測(cè)
        3.3.1 非均勻失效表面的XRD檢測(cè)
        3.3.2 非均勻失效表面的組織分析
        3.3.3 非均勻失效表面的硬度分析
        3.3.4 非均勻失效表面的磨損量分析
        3.3.5 非均勻失效表面的磨損形貌分析
    3.4 修復(fù)再生失效表面的基本標(biāo)準(zhǔn)
        3.4.1 失效表面抗磨損性能的提高
        3.4.2 再生表面的磨損性能一致度
            3.4.2.1 修復(fù)再生輕微非均勻失效表面
            3.4.2.2 修復(fù)再生嚴(yán)重非均勻失效表面
    3.5 本章小結(jié)
第4章 激光參數(shù)的優(yōu)化
    4.1 前言
    4.2 正交方案設(shè)計(jì)
        4.2.1 制備U型熔凝單元體（RU）的正交方案設(shè)計(jì)
        4.2.2 制備凹型熔凝單元體（RU）的正交方案設(shè)計(jì)
        4.2.3 試驗(yàn)因素對(duì)單元體橫截面形貌影響
        4.2.4 正交方案設(shè)計(jì)對(duì)U型單元體截面形貌影響
        4.2.5 正交方案設(shè)計(jì)對(duì)凹型單元體截面形貌影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 耦合熔凝單元體（RU）的再生表面函數(shù)模型建立
    5.1 前言
    5.2 熔凝單元體（RU）的組織和硬度
        5.2.1 不同區(qū)域RU表面的XRD分析
        5.2.2 不同區(qū)域RU表面的電鏡組織分析
        5.2.3 不同區(qū)域RU表面的硬度分析
    5.3 耦合RU再生表面的磨損性能及函數(shù)關(guān)系式的建立
        5.3.1 RU形狀因素
        5.3.2 RU間距因素
    5.4 耦合RU再生表面的模型建立
        5.4.1 Ⅰ級(jí)模型-RU形狀
        5.4.2 Ⅱ級(jí)模型-RU間距
    5.5 本章小結(jié)
第6章 耦合雙材料單元體（BU）的再生表面函數(shù)模型建立
    6.1 前言
    6.2 雙材料單元體（BU）的組織及性能
        6.2.1 雙材料單元體（BU）的形狀特征
        6.2.2 雙材料單元體的組織分析
        6.2.3 雙材料單元體的彈性模量與硬度分析
    6.3 耦合BU的再生表面磨損性能及函數(shù)關(guān)系式的建立
        6.3.1 BU硬度因素
        6.3.2 BU形狀因素
        6.3.3 BU間距因素
    6.4 修復(fù)再生表面（BU）的建模
        6.4.1 Ⅰ級(jí)模型-BU硬度
        6.4.2 Ⅰ級(jí)模型-BU形狀和Ⅱ級(jí)模型-BU間距
    6.5 本章小結(jié)
第7章 修復(fù)再生非均勻失效表面的方法及誤差驗(yàn)證
    7.1 前言
    7.2 基準(zhǔn)表面的再生設(shè)計(jì)
        7.2.1 耦合RU單元體的再生表面組合
        7.2.2 耦合BU單元體的再生表面組合
        7.2.3 同時(shí)耦合RU和BU單元體的再生表面組合
    7.3 再生表面的誤差檢測(cè)
        7.3.1 非基準(zhǔn)表面的硬度分組
        7.3.2 誤差結(jié)果分析
    7.4 本章小結(jié)
第8章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的科研成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]機(jī)床再制造車間設(shè)施布局優(yōu)化方法及支持系統(tǒng)研究[D]. 馬輝杰.重慶大學(xué) 2015
[9]形態(tài)耦元及特征量對(duì)灰鑄鐵干磨損性能的影響[D]. 謝國(guó)峰.吉林大學(xué) 2014
[10]激光熔凝仿生耦合灰鑄鐵導(dǎo)軌的耐磨性研究[D]. 鄧猛.太原科技大學(xué) 2014



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