鈦合金具有良好的綜合性能,被廣泛應用在各行各業(yè)中,但鈦合金硬度較低使得其在某些方面的應用受到限制,提高鈦合金材料硬度顯得尤為重要,表面處理技術(shù)是提高材料性能的直接途徑,電火花沉積技術(shù)是近年來發(fā)展的表面處理技術(shù),涂層不僅不會產(chǎn)生熱變形還可以提升涂層綜合性能使得涂層與基體間呈現(xiàn)冶金結(jié)合而被研究者廣泛關(guān)注。本文圍繞鈦合金電火花沉積NiCr-3涂層試驗展開相關(guān)研究,分析電火花沉積工藝參數(shù)對涂層表面質(zhì)量、界面行為、厚度及硬度的影響規(guī)律并通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡和NSGA-Ⅱ相結(jié)合的方式進行多目標工藝參數(shù)優(yōu)化。本文主要研究工作如下:（1）選用TC4鈦合金和鎳基合金電極作為試驗材料,設計不同鎳基合金電極下的鈦合金電火花沉積試驗,通過分析不同試驗條件下的涂層硬度進而確定NiCr-3為本文試驗的電極材料,選取沉積電壓、沉積頻率及比沉積時間三個因素進行鈦合金電火花沉積加工的單因素試驗方案設計,并針對鈦合金工件進行電火花沉積加工的工藝規(guī)律試驗,研究工藝參數(shù)即沉積電壓、沉積頻率、比沉積時間對涂層表面形貌和表面粗糙度的影響規(guī)律。（2）基于鈦合金電火花沉積NiCr-3涂層的工藝規(guī)律試驗,利用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡及... 

【文章來源】：大連交通大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３涂層表面及界面形貌ｔ２５１??Ｆｉｇ．?１．３?Ｃｏａｔｉｎｇ?ｓｕｒｆａｃｅ?ａｎｄ?ｉｎｔｅｒｆａｃｅ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ１＇?＾??

?第二章電火花沉積涂層表面質(zhì)量研宄???壓、放電頻率、百分比旋鈕為無極連續(xù)可調(diào)。電極旋轉(zhuǎn)方向分為左旋和右旋兩個方向，??如何選擇電極材料的旋轉(zhuǎn)方向與電火花表面沉積加工的方向有關(guān)。????＇—－Ｉ「上．一丨?Ｉ?Ｉ?氣管??ＨＢ－０６?廠廠?廠廠廠??［＃?＃?＃?＃?ｙ??Ｌ／Ｒ?電壓百分比頻率氬氣瓶??電源幵關(guān)ｆ?＿?９??Ｉ?槍電纜＿??槍氣管?＾??ｖ?積槍??地線電纜?她線ｍｉ??一—工件??圖２．１電火花沉積設備示意圖??Ｆｉｇ．２．１?ｅｌｅｃｔｒｏ－ｓｐａｒｋ?ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ??通過圖２．１可知，電火花沉積設備剛極迮接工件，陽極連接沉積槍，沉積槍中還需??連接氬氣管這樣方便在電火花沉積加１：過程中產(chǎn)生的熱量可以及時釋放，使得熱ａ不會??句基體輸入從而造成缺陷，并且氬氣氣體性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易與材料發(fā)生相應的氧化反??應使得涂層表面質(zhì)量較好。??電火花沉積工藝是利用電容放電，產(chǎn)生的能量瞬間在電極與基體間高頻釋放，通過??沉積氣氛氣體介質(zhì)電離，形成放電通道，基體表而瞬間產(chǎn)生高密度熱果：，冋時屯極材料??熔滴在重力及其他力作用下熔滲進摧體屮，使涂層與基體冶金結(jié)合。該設備苻很多超越??傳統(tǒng)屯火花表面沉積設備的性能，主要體現(xiàn)ｆｒ：以下方面：（１）額定輸出功率％?３０００Ｗ，??輸出最大電流可高達到１０００Ａ，放電頻率最大可達到５００Ｈｚ。（２）此設備采用微處理器??（ｍｃｕ）系統(tǒng)精確地控制了放電電流的大小，放屯時間的Ｌ＜：短、放｜?Ｕ叫Ｉ、：的大小等等幾丨１??加入了氣體循環(huán)系統(tǒng)使得輸入熱量等十散發(fā)熱泣，使得加１：過程相對穩(wěn)定可靠。（３）

體材料接觸放電??微區(qū)溫度可高達８０００°Ｃ－２５００（ＴＣ，在這么高的溫度作用下，＿體材料和電極材料的局部??接觸區(qū)域會瞬間被熔化或汽化。由于整個電火花沉積過程時間比較短暫，可能會使得沉??積涂層的微觀表面形貌呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，因此，通過研宄不同工藝參數(shù)對涂Ｕ表面形貌??的影響規(guī)律可得出涂層表面形貌較好的加工工藝參數(shù)，木文選用德國卡爾蔡司公司生產(chǎn)??的ＳＵＰＲＡ?５５場發(fā)射掃描電鏡檢測沉積層表面形貌，該設備放大倍率１２ｘ？ｌ〇〇〇，〇〇〇ｘ，??可真實地呈現(xiàn)沉積層表面微觀組織形貌，如圖２．２所示。??圖２．２?ＳＵＰＲＡ?５５場發(fā)射掃描屯鏡??Ｆｉｇ．２．２?ＳＵＰＲＡ?５５?ｆｉｅｌｄ?ｅｍｉｓｓｉｏｎ?ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ??１５??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3561878