激光熔覆再制造件的質(zhì)量檢測與性能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-23 09:45
隨著我國城鎮(zhèn)化的推進(jìn)和一帶一路戰(zhàn)略的實(shí)施,對工程機(jī)械的需求量日益劇增,而我國工程機(jī)械每年因?yàn)?2CrMo核心部件表面磨損、腐蝕而損壞的數(shù)量十分龐大,為了延長工程機(jī)械工作壽命,提高使用性能,實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì),本文開展了在42CrMo基板表面激光熔覆stellite6鈷基合金粉末的再制造修復(fù)探究。(1)采用正交試驗(yàn)研究了42CrMo表面單道軌跡熔覆stellite6涂層,分析了激光功率、掃描速度、送粉速率、光斑直徑對單道熔覆層稀釋率和顯微硬度的影響及主要影響因素間的交互作用。結(jié)果表明激光功率對熔覆層稀釋率的影響最大,掃描速度對熔覆層顯微硬度的影響最大。綜合熔覆層稀釋率和顯微硬度的評價(jià)得到的最優(yōu)工藝參數(shù)組合為激光功率1100W,掃描速度8mm/s,送粉速率1.21.4rad/min,光斑直徑3.7mm。(2)以優(yōu)化的單道熔覆工藝參數(shù)組合為基礎(chǔ),開展了多道單層搭接熔覆涂層表面摩擦磨損性能的研究。探究了多道搭接熔覆stellite6涂層與GCr小球線性往復(fù)對磨的磨損形式及搭接率對涂層的耐磨損性能影響機(jī)理。結(jié)果表明涂層的磨損形式為磨粒磨損和疲勞磨損,且涂層的耐磨損性能隨搭接率...
【文章來源】: 江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 再制造技術(shù)概述
1.2.1 再制造產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 常用再制造表面修復(fù)技術(shù)
1.3 激光熔覆技術(shù)
1.3.1 激光熔覆送粉方式分類
1.3.2 激光熔覆常用粉末材料
1.3.3 激光熔覆質(zhì)量影響因素
1.4 主要研究內(nèi)容
1.5 研究意義
第二章 單道熔覆層質(zhì)量分析及工藝優(yōu)化
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)條件及方案
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 熔覆設(shè)備
2.2.3 試驗(yàn)方案
2.3 稀釋率影響因素分析
2.3.1 影響因素主次分析
2.3.2 單因素驗(yàn)證分析
2.3.3 交互作用分析
2.4 顯微硬度影響因素分析
2.4.1 影響因素主次分析
2.4.2 單因素驗(yàn)證分析
2.4.3 交互作用分析
2.5 結(jié)論
第三章 多道單層搭接熔覆涂層的耐磨損性能研究
3.1 引言
3.2 試驗(yàn)方案與研究方法
3.2.1 試驗(yàn)方案
3.2.2 研究方法
3.3 基于不同搭接率下的多道熔覆涂層的耐磨損性能
3.3.1 多道熔覆涂層摩擦系數(shù)的分析
3.3.2 多道熔覆涂層磨損率的分析
3.4 不同搭接率下的涂層耐磨損性能變化機(jī)理分析
3.4.1 多道熔覆涂層搭接區(qū)顯微硬度分析
3.4.2 多道熔覆涂層XRD物相分析
3.5 結(jié)論
第四章 多道單層搭接熔覆涂層的耐腐蝕性能研究
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)方案與研究方法
4.2.1 試驗(yàn)方案
4.2.2 研究方法
4.3 基于不同搭接率下的多道熔覆涂層的耐腐蝕性能
4.3.1 多道熔覆涂層的極化曲線分析
4.3.2 多道熔覆涂層的電化學(xué)阻抗圖譜分析
4.4 不同搭接率下的涂層耐腐蝕性能變化機(jī)理分析
4.4.1 多道熔覆涂層的SEM腐蝕形貌
4.4.2 多道熔覆涂層的XRD物相腐蝕前后成分對比
4.4.3 多道熔覆涂層電化學(xué)腐蝕過程機(jī)理
4.5 結(jié)論
第五章 多道多層搭接熔覆快速分層規(guī)劃研究
5.1 引言
5.2 激光能量分配及粉末衰減作用分析
5.2.1 光外同軸送粉式激光輻射能量分配分析
5.2.2 粉末流對激光輻射的衰減作用分析
5.3 熔覆層幾何特征數(shù)學(xué)模型構(gòu)建及試驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 粉末的能量平衡方程
5.3.2 同軸送粉激光熔覆過程物理模型的簡化
5.3.3 熔覆層幾何特征數(shù)學(xué)模型試驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 多道多層搭接熔覆快速分層規(guī)劃
5.5 結(jié)論
第六章 主要結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱噴涂技術(shù)應(yīng)用及研究進(jìn)展與挑戰(zhàn) [J]. 李長久. 熱噴涂技術(shù). 2018(04)
[2]激光熔覆制備馬氏體/鐵素體雙相不銹鋼層的力學(xué)與腐蝕性能研究 [J]. 朱紅梅,李勇作,張振遠(yuǎn),何彬,邱長軍. 中國激光. 2018(12)
[3]激光熔覆多道搭接成形質(zhì)量與效率控制方法 [J]. 練國富,姚明浦,陳昌榮,黃旭. 表面技術(shù). 2018(09)
[4]淺談工程機(jī)械行業(yè)質(zhì)量管理體系建設(shè) [J]. 王玲瓏. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(19)
[5]激光熔覆鐵基合金涂層在HCl溶液中的腐蝕行為 [J]. 范麗,陳海龑,董耀華,李雪瑩,董麗華,尹衍升. 金屬學(xué)報(bào). 2018(07)
[6]汽車變速箱再制造的表面修復(fù)技術(shù)研究 [J]. 夏奎,孟慶龍,何佳穎,郝悅. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(04)
[7]新時(shí)代中國特色再制造的創(chuàng)新發(fā)展 [J]. 徐濱士. 中國表面工程. 2018(01)
[8]LD泵浦Yb∶YAG固體激光器研究進(jìn)展 [J]. 王斯琦,李永亮,李仕明,白沖沖,王淵博,雷雨. 激光與紅外. 2018(01)
[9]發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸高速電弧噴涂再制造工藝及熱控制 [J]. 田浩亮,王長亮,郭孟秋,魏世丞,梁秀兵,徐濱士. 金屬熱處理. 2017(12)
[10]工藝參數(shù)對激光選區(qū)熔化316L不銹鋼表面質(zhì)量的影響 [J]. 閆程程,楊立軍,代文豪,施蘭,李寧寧. 熱加工工藝. 2017(20)
博士論文
[1]激光熔覆和熔覆成形鎳基合金的組織與性能研究[D]. 黃鳳曉.吉林大學(xué). 2011
碩士論文
[1]45鋼表面激光熔覆添加鎳基釬料的WC-鎳基合金熔覆層缺陷改善研究[D]. 周昌歡.青島理工大學(xué). 2018
[2]Ti-6Al-4V激光熔覆制備耐磨復(fù)合涂層[D]. 于童.山東大學(xué). 2018
[3]鈦合金表面激光熔覆Ti-Ni基復(fù)合涂層的微觀組織與耐磨性[D]. 馬玲玲.大連理工大學(xué). 2017
[4]柱塞泵活塞工作表面激光熔覆涂層耐磨耐蝕性能研究[D]. 管永浩.濟(jì)南大學(xué). 2017
[5]304不銹鋼表面激光熔覆Ni基合金涂層組織與性能的研究[D]. 朱國斌.吉林大學(xué). 2016
[6]激光熔覆Co基合金熔覆層工藝及其性能研究[D]. 謝亮.燕山大學(xué). 2016
[7]基于光內(nèi)同軸送粉激光熔覆變截面異形薄壁件堆積成形研究[D]. 曹非.蘇州大學(xué). 2013
[8]基于激光光內(nèi)同軸送粉的非圓滑過渡薄壁件快速成形研究[D]. 孫后順.蘇州大學(xué). 2012
[9]面向綠色再制造的單道激光熔覆幾何特征的研究[D]. 許波.南京航空航天大學(xué). 2011
[10]激光熔覆碳化鎢顆粒增強(qiáng)鎳基合金梯度涂層的研究[D]. 戎磊.上海交通大學(xué). 2011
本文編號:3548252
【文章來源】: 江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 再制造技術(shù)概述
1.2.1 再制造產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 常用再制造表面修復(fù)技術(shù)
1.3 激光熔覆技術(shù)
1.3.1 激光熔覆送粉方式分類
1.3.2 激光熔覆常用粉末材料
1.3.3 激光熔覆質(zhì)量影響因素
1.4 主要研究內(nèi)容
1.5 研究意義
第二章 單道熔覆層質(zhì)量分析及工藝優(yōu)化
2.1 引言
2.2 試驗(yàn)條件及方案
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 熔覆設(shè)備
2.2.3 試驗(yàn)方案
2.3 稀釋率影響因素分析
2.3.1 影響因素主次分析
2.3.2 單因素驗(yàn)證分析
2.3.3 交互作用分析
2.4 顯微硬度影響因素分析
2.4.1 影響因素主次分析
2.4.2 單因素驗(yàn)證分析
2.4.3 交互作用分析
2.5 結(jié)論
第三章 多道單層搭接熔覆涂層的耐磨損性能研究
3.1 引言
3.2 試驗(yàn)方案與研究方法
3.2.1 試驗(yàn)方案
3.2.2 研究方法
3.3 基于不同搭接率下的多道熔覆涂層的耐磨損性能
3.3.1 多道熔覆涂層摩擦系數(shù)的分析
3.3.2 多道熔覆涂層磨損率的分析
3.4 不同搭接率下的涂層耐磨損性能變化機(jī)理分析
3.4.1 多道熔覆涂層搭接區(qū)顯微硬度分析
3.4.2 多道熔覆涂層XRD物相分析
3.5 結(jié)論
第四章 多道單層搭接熔覆涂層的耐腐蝕性能研究
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)方案與研究方法
4.2.1 試驗(yàn)方案
4.2.2 研究方法
4.3 基于不同搭接率下的多道熔覆涂層的耐腐蝕性能
4.3.1 多道熔覆涂層的極化曲線分析
4.3.2 多道熔覆涂層的電化學(xué)阻抗圖譜分析
4.4 不同搭接率下的涂層耐腐蝕性能變化機(jī)理分析
4.4.1 多道熔覆涂層的SEM腐蝕形貌
4.4.2 多道熔覆涂層的XRD物相腐蝕前后成分對比
4.4.3 多道熔覆涂層電化學(xué)腐蝕過程機(jī)理
4.5 結(jié)論
第五章 多道多層搭接熔覆快速分層規(guī)劃研究
5.1 引言
5.2 激光能量分配及粉末衰減作用分析
5.2.1 光外同軸送粉式激光輻射能量分配分析
5.2.2 粉末流對激光輻射的衰減作用分析
5.3 熔覆層幾何特征數(shù)學(xué)模型構(gòu)建及試驗(yàn)驗(yàn)證
5.3.1 粉末的能量平衡方程
5.3.2 同軸送粉激光熔覆過程物理模型的簡化
5.3.3 熔覆層幾何特征數(shù)學(xué)模型試驗(yàn)驗(yàn)證
5.4 多道多層搭接熔覆快速分層規(guī)劃
5.5 結(jié)論
第六章 主要結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱噴涂技術(shù)應(yīng)用及研究進(jìn)展與挑戰(zhàn) [J]. 李長久. 熱噴涂技術(shù). 2018(04)
[2]激光熔覆制備馬氏體/鐵素體雙相不銹鋼層的力學(xué)與腐蝕性能研究 [J]. 朱紅梅,李勇作,張振遠(yuǎn),何彬,邱長軍. 中國激光. 2018(12)
[3]激光熔覆多道搭接成形質(zhì)量與效率控制方法 [J]. 練國富,姚明浦,陳昌榮,黃旭. 表面技術(shù). 2018(09)
[4]淺談工程機(jī)械行業(yè)質(zhì)量管理體系建設(shè) [J]. 王玲瓏. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(19)
[5]激光熔覆鐵基合金涂層在HCl溶液中的腐蝕行為 [J]. 范麗,陳海龑,董耀華,李雪瑩,董麗華,尹衍升. 金屬學(xué)報(bào). 2018(07)
[6]汽車變速箱再制造的表面修復(fù)技術(shù)研究 [J]. 夏奎,孟慶龍,何佳穎,郝悅. 汽車實(shí)用技術(shù). 2018(04)
[7]新時(shí)代中國特色再制造的創(chuàng)新發(fā)展 [J]. 徐濱士. 中國表面工程. 2018(01)
[8]LD泵浦Yb∶YAG固體激光器研究進(jìn)展 [J]. 王斯琦,李永亮,李仕明,白沖沖,王淵博,雷雨. 激光與紅外. 2018(01)
[9]發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸高速電弧噴涂再制造工藝及熱控制 [J]. 田浩亮,王長亮,郭孟秋,魏世丞,梁秀兵,徐濱士. 金屬熱處理. 2017(12)
[10]工藝參數(shù)對激光選區(qū)熔化316L不銹鋼表面質(zhì)量的影響 [J]. 閆程程,楊立軍,代文豪,施蘭,李寧寧. 熱加工工藝. 2017(20)
博士論文
[1]激光熔覆和熔覆成形鎳基合金的組織與性能研究[D]. 黃鳳曉.吉林大學(xué). 2011
碩士論文
[1]45鋼表面激光熔覆添加鎳基釬料的WC-鎳基合金熔覆層缺陷改善研究[D]. 周昌歡.青島理工大學(xué). 2018
[2]Ti-6Al-4V激光熔覆制備耐磨復(fù)合涂層[D]. 于童.山東大學(xué). 2018
[3]鈦合金表面激光熔覆Ti-Ni基復(fù)合涂層的微觀組織與耐磨性[D]. 馬玲玲.大連理工大學(xué). 2017
[4]柱塞泵活塞工作表面激光熔覆涂層耐磨耐蝕性能研究[D]. 管永浩.濟(jì)南大學(xué). 2017
[5]304不銹鋼表面激光熔覆Ni基合金涂層組織與性能的研究[D]. 朱國斌.吉林大學(xué). 2016
[6]激光熔覆Co基合金熔覆層工藝及其性能研究[D]. 謝亮.燕山大學(xué). 2016
[7]基于光內(nèi)同軸送粉激光熔覆變截面異形薄壁件堆積成形研究[D]. 曹非.蘇州大學(xué). 2013
[8]基于激光光內(nèi)同軸送粉的非圓滑過渡薄壁件快速成形研究[D]. 孫后順.蘇州大學(xué). 2012
[9]面向綠色再制造的單道激光熔覆幾何特征的研究[D]. 許波.南京航空航天大學(xué). 2011
[10]激光熔覆碳化鎢顆粒增強(qiáng)鎳基合金梯度涂層的研究[D]. 戎磊.上海交通大學(xué). 2011
本文編號:3548252
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