傳統(tǒng)金屬材料制造的零件因磨損失效縮短了服役壽命,通過激光熔覆技術(shù),在金屬材料表面制備金屬間化合物耐磨涂層,是一種前景廣闊的處理方法。本文采用超聲振動輔助激光熔覆技術(shù)制備復(fù)合涂層,探討了超聲振動對涂層的作用機(jī)制,具有重要的理論意義。本文結(jié)合Fe-Al-C-Ti熔體的物性參數(shù),分別對超聲振動在熔體中的空化效應(yīng)和聲流效應(yīng)進(jìn)行計算,分析了超聲振動在熔體中的諧振效應(yīng)。結(jié)果表明:熔體中聲壓越大空化效應(yīng)越顯著;空化效應(yīng)的產(chǎn)生,取決于微小氣泡的半徑和所受到聲壓幅值的大小;空化泡破裂時,數(shù)量級為105Pa級別的聲壓幅值能夠產(chǎn)生104℃的高溫和1010Pa的高壓。實(shí)驗(yàn)中聲流產(chǎn)生的聲壓最大可達(dá)107Pa,且當(dāng)水平距離和法向距離增大時,聲壓減小;振幅為10μm的變幅桿能夠產(chǎn)生1.5m/s2的聲流等效力。采用超聲振動輔助激光熔覆技術(shù)在45鋼表面制備出TiC/FeAl原位涂層。利用金相顯微鏡、XRD衍射儀、掃描電鏡對熔覆層的顯微組織和物相成分進(jìn)行研究,應(yīng)用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)和顯微硬度計對熔覆層的摩擦系數(shù)和耐磨性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明:超聲振動輔助激光熔覆能夠制備TiC增強(qiáng)FeAl基涂層,超聲振動的空化效應(yīng)能夠促進(jìn)熔覆層... 

【文章來源】：華東交通大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號說明
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 激光熔覆技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光熔覆技術(shù)
        1.2.2 輔助激光熔覆技術(shù)現(xiàn)狀
    1.3 超聲振動加工技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 超聲振動原理
        1.3.2 超聲振動應(yīng)用
    1.4 TiC/FeAl涂層研究現(xiàn)狀
    1.5 論文研究目的和主要研究內(nèi)容
        1.5.1 論文研究目的
        1.5.2 論文主要研究內(nèi)容
第二章 試驗(yàn)材料及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)基本原理
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 超聲振動輔助激光熔覆實(shí)驗(yàn)
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)工藝
    2.4 涂層分析表征
    2.5 本章小結(jié)
第三章 超聲振動激光熔覆作用機(jī)制
    3.1 空化效應(yīng)
    3.2 聲流效應(yīng)
    3.3 諧振效應(yīng)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 超聲振動輔助激光熔覆制備TiC/FeAl原位涂層顯微組織研究
    4.1 TiC/FeAl涂層分析
    4.2 超聲振動對熔覆層顯微組織的影響
    4.3 超聲振動對熔覆層中增強(qiáng)顆粒分散性的影響
    4.4 激光功率對熔覆層顯微組織的影響
    4.5 超聲振動頻率對熔覆層顯微組織的影響
    4.6 超聲振動對熔覆層稀釋率的影響
    4.7 不同搭接率對熔覆層的影響
    4.8 本章小結(jié)
第五章 超聲振動輔助激光熔覆制備TiC/FeAl原位涂層性能研究
    5.1 摩擦磨損性能
    5.2 顯微硬度
    5.3 超聲振動對熔覆層力學(xué)性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡歷 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]機(jī)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(xué)精密工程. 2015(08)
[2]稀土CeO2含量對Al合金激光熔覆層組織形貌的影響[J]. 張光耀,王成磊,高原.  表面技術(shù). 2015(04)
[3]超聲振動對激光熔覆TiC/FeAl復(fù)合涂層溫度場的影響[J]. 李德英,趙龍志,張堅,姜羨.  金屬熱處理. 2015(03)
[4]機(jī)械振動作用下鐵基涂層熔覆角的模型構(gòu)建及其變化規(guī)律研究[J]. 陶喜德,劉洪喜,張曉偉,蔣業(yè)華.  中國激光. 2015(03)
[5]激光加工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 唐霞輝.  金屬加工(熱加工). 2015(04)
[6]磁化輔助激光技術(shù)改善零部件表面耐磨性能的研究[J]. 鄧居軍,劉政,吳欣,吳強(qiáng).  江西理工大學(xué)學(xué)報. 2015(01)
[7]造渣劑對激光熔覆制備鐵鋁金屬間化合物的影響[J]. 王靜,鄒勇,賈勝凱,余蕾.  焊接學(xué)報. 2014(10)
[8]添加固體潤滑劑h-BN的鈦合金激光熔覆γ-Ni基高溫耐磨復(fù)合涂層研究[J]. 相占鳳,劉秀波,羅健,任佳,石皋蓮,吳少華.  應(yīng)用激光. 2014(05)
[9]激光表面合金化制備TiC/Fe3Al復(fù)合涂層組織及TiC演變規(guī)律[J]. 蒲飛,劉元富,徐向陽,彭彥博,張龍華.  中國激光. 2014(07)
[10]同步超聲振動對激光熔覆層組織性能影響[J]. 邵永錄,陳秀萍,符道,張晗.  熱加工工藝. 2014(10)

博士論文
[1]超聲場對高強(qiáng)鋁合金凝固過程的影響規(guī)律與作用機(jī)理研究[D]. 蔣日鵬.中南大學(xué) 2014
[2]機(jī)械振動作用下激光熔覆鎳基合金涂層凝固組織及應(yīng)力控制研究[D]. 王傳琦.昆明理工大學(xué) 2013
[3]低熔體溫度下高強(qiáng)超聲輔助原位顆粒增強(qiáng)Al基復(fù)合材料的制備研究[D]. 劉志偉.上海交通大學(xué) 2012

碩士論文
[1]激光熔覆原位合成TiC/FeAl復(fù)合涂層研究[D]. 焦宇.華東交通大學(xué) 2014
[2]激光合成原位顆粒增強(qiáng)金屬間化合物基復(fù)合涂層組織及形成機(jī)制研究[D]. 蒲飛.北京交通大學(xué) 2014
[3]脈沖電流輔助激光快速成形鎳基高溫合金的工藝研究[D]. 謝德巧.南京航空航天大學(xué) 2014
[4]超聲波對激光熔覆Ni60B及WC/Ni60B涂層的影響研究[D]. 曹亞男.廣東工業(yè)大學(xué) 2012
[5]超聲振動下鈦合金激光快速成形試驗(yàn)研究[D]. 范鵬翔.沈陽航空航天大學(xué) 2012



本文編號：3441282