本文采用Nd:YAG固體激光器在TC4鈦合金表面進(jìn)行激光熔覆原位制備Ni-Ti-Nb合金涂層,通過(guò)試驗(yàn)分析探究激光工藝參數(shù)對(duì)涂層性能的影響規(guī)律,解決激光熔覆工藝參數(shù)優(yōu)化和Ni、Ti、Nb金屬粉末設(shè)計(jì)等關(guān)鍵問(wèn)題,形成高質(zhì)量Ni-Ti-Nb合金涂層,并對(duì)其組織性能、力學(xué)性能進(jìn)行分析。選取激光器電流、頻率、脈寬、離焦量、掃描速率五個(gè)工藝參數(shù),首先通過(guò)單因素試驗(yàn)分析,探究其對(duì)涂層力學(xué)性能的影響規(guī)律,通過(guò)探究發(fā)現(xiàn),這五種工藝參數(shù)均是通過(guò)改變熱輸入量而影響涂層力學(xué)性能,其中電流、頻率、脈寬增大,則激光熔覆熱輸入量增加;離焦量絕對(duì)值、掃描速率增大,則熱輸入量減小。當(dāng)熱輸入量不足以使涂層與基體形成熔池或熔池較淺時(shí),涂層厚度過(guò)薄,與基體結(jié)合強(qiáng)度不高;反之,則涂層氧化程度增加厚度減小,涂層性能受到影響�；趩我蛩卦囼�(yàn)結(jié)果,運(yùn)用正交試驗(yàn)對(duì)激光熔覆工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化選擇,通過(guò)對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差和方差分析,得到本文試驗(yàn)條件下的最優(yōu)工藝參數(shù):激光器電流為185 A,頻率為17 Hz,離焦量為15 mm,掃描速率為400 mm/min,脈寬為5.5 ms。在最優(yōu)工藝參數(shù)下運(yùn)用混料均勻設(shè)計(jì),進(jìn)行粉末成分優(yōu)化,通過(guò)回... 

【文章來(lái)源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 激光熔覆技術(shù)
        1.1.1 激光熔覆的原理和用途
        1.1.2 激光熔覆工藝參數(shù)
        1.1.3 激光熔覆技術(shù)的特點(diǎn)
        1.1.4 激光熔覆的填粉方式
        1.1.5 激光熔覆材料
        1.1.6 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.2 激光熔覆制備Ni-Ti-Nb記憶合金涂層設(shè)計(jì)思想
    1.3 本文的研究意義及內(nèi)容
2 工藝參數(shù)對(duì)Ni-Ti-Nb合金涂層性能的影響
    2.1 試驗(yàn)材料及其預(yù)處理
        2.1.1 基體材料及其預(yù)處理
        2.1.2 熔覆粉末
    2.2 激光熔覆試驗(yàn)設(shè)備
    2.3 激光熔覆工藝參數(shù)選取
    2.4 顯微硬度分析
    2.5 激光熔覆工藝參數(shù)對(duì)硬度的影響
        2.5.1 激光器電流對(duì)涂層硬度的影響
        2.5.2 掃描速率對(duì)涂層硬度的影響
        2.5.3 離焦量對(duì)涂層硬度的影響
        2.5.4 頻率對(duì)涂層硬度的影響
        2.5.5 脈寬對(duì)涂層硬度的影響
    2.6 本章小結(jié)
3 激光熔覆工藝參數(shù)優(yōu)化和成分設(shè)計(jì)
    3.1 正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝參數(shù)
        3.1.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.2 正交試驗(yàn)極差分析
        3.1.3 正交試驗(yàn)方差分析
    3.2 激光熔覆制備Ni-Ti-Nb合金涂層粉末成分設(shè)計(jì)
        3.2.1 混料均勻設(shè)計(jì)
        3.2.2 試驗(yàn)方案
    3.3 本章小結(jié)
4 Ni-Ti-Nb合金涂層的組織性能和力學(xué)性能分析
    4.1 研究方法與性能表征
        4.1.1 顯微組織分析
        4.1.2 涂層成分分析
        4.1.3 XRD分析
        4.1.4 摩擦性能分析
    4.2 組織性能分析
        4.2.1 Ni-Ti-Nb合金涂層的表面形貌
        4.2.2 Ni-Ti-Nb合金涂層的組織形貌
        4.2.3 熱處理對(duì)Ni-Ti-Nb合金涂層的組織形貌的影響
        4.2.4 顯微組織及成分分析
    4.3 力學(xué)性能分析
        4.3.1 硬度分析
        4.3.2 摩擦性能分析
    4.4 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果



本文編號(hào)：3202134