采用TMCP工藝制造的高強(qiáng)鋼具有比強(qiáng)度高、焊接性好等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于橋梁、建筑、汽車、工程機(jī)械等行業(yè),在以煤礦液壓支架為代表的煤機(jī)設(shè)備中,高強(qiáng)鋼用料占比可達(dá)70%。由于煤機(jī)設(shè)備工況比較惡劣,在煤礦井下等復(fù)雜的工況中服役時(shí)工件表面易受到磨損和腐蝕。激光熔覆具有冶金結(jié)合緊密、熔覆層性能可調(diào)等優(yōu)點(diǎn),利用激光熔覆技術(shù)在高強(qiáng)鋼表面制備一層具有高硬度、高耐磨性的鎳基/陶瓷復(fù)合熔覆層,可以大大延長(zhǎng)液壓支架構(gòu)件的使用壽命,在工程裝備再制造行業(yè)也有廣闊的應(yīng)用前景。本文針對(duì)Q550高強(qiáng)鋼,采用激光熔覆技術(shù)制備高性能鎳基/陶瓷復(fù)合熔覆層。對(duì)熔覆層合金系進(jìn)行設(shè)計(jì),選取Ni60/WC為熔覆層材料,對(duì)比研究了寬束激光和圓束激光熔覆工藝。通過(guò)優(yōu)化熔覆工藝參數(shù)和添加Cr、Ti、Y₂O₃等熔覆層改性材料對(duì)熔覆層組織和性能進(jìn)行調(diào)控。針對(duì)寬束激光熔覆層中的微觀-宏觀界面展開(kāi)研究,探索原位生成強(qiáng)化相的生長(zhǎng)控制方法,利用剪切試驗(yàn)對(duì)熔覆層界面結(jié)合強(qiáng)度進(jìn)行定量表征,研究宏觀界面斷裂機(jī)理。采用直徑5mm圓束激光在Q550鋼表而熔覆Ni60和Co12自熔性合金粉末,并添加一定量的WC顆粒強(qiáng)... 

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

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圖１．３送絲激光烙緩系統(tǒng)示意圖及烙覆現(xiàn)場(chǎng)ｔｗ’ｗｉ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｋｅｔｃｈ?ｄｉａｇｒａｍ?ａｎｄ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ?ｏｆ?ｗｉｒｅ?ｌａｓｅｒ?ｃｌａｄｄｉｎｇ??

Ｐｏｉｎｔ?Ｂ?Ｍｅｌｔ?ｐｏｏｌ??圖１．３送絲激光烙緩系統(tǒng)示意圖及烙覆現(xiàn)場(chǎng)ｔｗ’ｗｉ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｋｅｔｃｈ?ｄｉａｇｒａｍ?ａｎｄ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ?ｏｆ?ｗｉｒｅ?ｌａｓｅｒ?ｃｌａｄｄｉｎｇ??（３）激光増材制造與３Ｄ打印??結(jié)合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造（ＣＡＤ／ＣＡＭ）將二維平面上的激光烙覆技術(shù)拓??展到Ｈ維空間中，即成為激光＂３Ｄ＂打印，也就是激光增材制造ｆ６６’６７ｌ增材制??造技術(shù)自１９世紀(jì)８０年代出現(xiàn)Ｗ后，已經(jīng)快速發(fā)展了蘭十多年。不同于傳統(tǒng)零件??制造中將材料去除的方式（切削、創(chuàng)銳、模鍛等），３Ｄ打印是一種＂自下而上＂??材料累加的制造方法。無(wú)需復(fù)雜的模具設(shè)計(jì)過(guò)程，３Ｄ打印可ｌｉＡ實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的??大型構(gòu)件一次成型，大大縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本。近年米，激光３Ｄ打印??已經(jīng)成功在建筑、醫(yī)療、航空制造等行業(yè)中得到應(yīng)用ｌｅｗｗ。??利用激光３Ｄ打印可Ｗ制備具有復(fù)雜型腔的構(gòu)件。圖１．４?（ａ）和（ｂ）所示??為采用激光成形工藝和ＤＺ１２５Ｌ等高溫合金和鐵合金等材料制備的空必鍋輪葉??片和人體骨關(guān)節(jié)Ｐ１１。有研究者將激光烙覆應(yīng)用于燃?xì)廨啓C(jī)葉片的再制造，結(jié)合顯??微組織和力學(xué)性能分析對(duì)激光烙覆工藝參數(shù)展開(kāi)優(yōu)化１７２１國(guó)外將激光烙覆應(yīng)用于??航空發(fā)動(dòng)機(jī)禍輪葉片再制造中，成功地修復(fù)葉片上的空洞缺陷，修復(fù)葉片與原始??葉片的平均幾何精度達(dá)０．０３０毫米

性能產(chǎn)生不利影響。因此在烙覆材料設(shè)計(jì)、激光工藝控制原位化合反應(yīng)、烙池液??馳由??圖１．５激光燒覆層中原位生成不同含賈ＮｂＣｐ強(qiáng)化相顯微組織及分布ｔｉｗ??Ｆｉｇ．?１．５?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｄｉｓ化化ｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｉｎ－ｓｉｔｕ?ｆｏｒｍｅｄ?ＮｂＣｐ?ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ｃｏｎｔｅｎｔ?ｉｎ?ｌａｓｅｒ?ｃｌａｄ?ｃｏａｔｉｎｇｓ??１．５．?２巧覆層顯微組織調(diào)控??烙覆層顯微組織決定了烙覆層所能達(dá)到的性能，而激光烙覆工藝對(duì)烙覆層顯??１１??


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