由于電火花沉積技術(shù)具有操作便捷及實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn),在金屬零件表面修復(fù)、強(qiáng)化、開發(fā)熱障及非晶涂層等功能性涂層方面具有顯著的經(jīng)濟(jì)價值。然而,由于電火花沉積涂層內(nèi)部缺陷的存在嚴(yán)重制約了它的進(jìn)一步發(fā)展,研究控制涂層缺陷的方法迫在眉睫。本文利用電火花沉積技術(shù)制備涂層,并對涂層形貌進(jìn)行觀察,分析了涂層缺陷的形成原因;通過大量實(shí)驗(yàn),比較不同工藝下涂層缺陷情況,并基于數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化和顯著性分析。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）利用電火花沉積技術(shù)制備了具有一定厚度的TA2涂層。通過觀察涂層表面和截面形貌發(fā)現(xiàn),涂層中主要存在微裂紋、孔隙和未熔合三種缺陷。裂紋在涂層表面呈網(wǎng)狀分布,并且部分裂紋在擴(kuò)展時可能形成二次裂紋;從截面觀察,裂紋形態(tài)可分為橫向和縱向兩種,且裂紋只在涂層中出現(xiàn);孔隙缺陷主要分布在涂層下部,且多數(shù)孔隙缺陷為氣孔類缺陷,形狀基本為規(guī)則的圓球形孔洞;而未熔合缺陷形狀不規(guī)則,內(nèi)部往往會伴隨夾雜物的出現(xiàn)。（2）沉積層裂紋產(chǎn)生的主要原因是由于電火花沉積技術(shù)熱影響區(qū)小、冷卻速度快的特點(diǎn)導(dǎo)致應(yīng)力容易在涂層內(nèi)積累,當(dāng)涂層局部區(qū)域的塑性不足以承受應(yīng)力所引起的應(yīng)變時,裂紋產(chǎn)生;氣孔缺陷的形成,既... 

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

表面涂層技術(shù)

且由于激光熔覆層與電火花沉積涂層的形成機(jī)理相似，其缺陷控制理論技術(shù)可以借鑒。因此，在收集電火花沉積涂層缺陷控制的研究工作時也整分有關(guān)激光熔覆層缺陷控制的研究文獻(xiàn)。.1 裂紋缺陷控制的研究現(xiàn)狀在電火花沉積過程中，由于材料的熔化及凝固行為都在很短的時間內(nèi)進(jìn)此裂紋、孔隙、未熔合等冶金缺陷容易在涂層中形成。而裂紋缺陷則是涂常見、破壞性最大的一種缺陷，裂紋一旦產(chǎn)生，將在沉積層間擴(kuò)展，嚴(yán)重層的性能，裂紋問題已成為制約電火花沉積技術(shù)進(jìn)一步走向工業(yè)化的瓶頸如何實(shí)現(xiàn)對電火花沉積涂層裂紋的控制是推廣其應(yīng)用在工業(yè)上的首要問題Fu 和 Zhang 等人[12]利用激光熔覆技術(shù)在 40Cr 鋼表面制備出 Ni60 硬質(zhì)覆層，如圖 1-2 所示。通過理論推導(dǎo)及觀察熔覆層內(nèi)裂紋的分布，分析了覆層裂紋產(chǎn)生的物理機(jī)制，討論了有關(guān)裂紋形成的影響因素。研究結(jié)果表應(yīng)力是裂紋形成的主要原因，而影響裂紋形成的關(guān)鍵因素則是激光功率，徑和掃描速度。當(dāng)其他參數(shù)保持不變時，熔覆層的開裂率與激光功率成正與光斑直徑和掃描速度成反比。

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文一系列 WC-Co 涂層，目的是確定工藝參數(shù)（包括電壓，占空比和頻率）形貌的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，涂層開裂主要與電壓的大小有關(guān)，隨著電火的增加，涂層中發(fā)生橫向開裂的風(fēng)險(xiǎn)增加。另外，低能量下的涂層裂紋形能量下的涂層裂紋形態(tài)有顯著區(qū)別，在低能量下裂紋形態(tài)主要表現(xiàn)為橫；而在高能量下，裂縫形態(tài)更可能是縱向的，如圖 1-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3426832