電磁輔助激光修復GH4169合金的組織和力學性能研究
發(fā)布時間：2022-01-07 06:39
本文利用電磁攪拌技術輔助激光修復試驗,選取航空發(fā)動機材料鎳基高溫合金GH4169為實驗修復基材,研究不同磁場工藝參數(shù)對GH4169合金激光修復的顯微組織、析出強化相以及力學性能的影響。采用金相顯微鏡和掃描電子顯微鏡對不同磁場條件下激光修復GH4169鎳基高溫合金的顯微組織進行觀察分析;研究了旋轉磁場主要參數(shù)磁場強度、磁場頻率等對激光修復GH4169合金的元素偏析情況和遷移規(guī)律,獲得磁場工藝參數(shù)對顯微硬度和室溫拉伸性能的影響。研究成果主要有:激光修復實驗顯示,電磁輔助的修復件表面未觀察到明顯的冶金缺陷,宏觀形貌修復良好;伴隨輔助磁場強度、磁場頻率的增大,脆性相Laves相含量減少,顯微偏析減弱;顯微組織分析發(fā)現(xiàn),外加磁場施加后原外延連續(xù)生長的柱狀晶組織無明顯改變,但柱狀晶粒得到一定程度細化;電磁攪拌使得道間搭接區(qū)和道內區(qū)域的冶金缺陷減少。在磁場頻率為100Hz,磁場強度為2.0T時,修復區(qū)顯微組織形貌最佳,但伴隨輔助磁場條件的進一步提高,磁場作用效果減弱。顯微組織分析表明,隨著磁場強度的增大,枝晶間的共晶Laves相由連續(xù)長條狀變成不連續(xù)的蠕蟲狀,且Laves相體積分數(shù)逐漸減小,在磁場強...
【文章來源】：南昌航空大學江西省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
梯形槽修復尺寸
碩士學位論文 第 2 章 電磁裝置設計與實輔助激光修復裝置的設計光修復 GH4169 鎳基高溫合金的試驗是在西北工業(yè)大學凝固室完成的，選擇的激光立體成形系統(tǒng)型號為 LSF-I，如圖 2-2YLS-3000-CL 型 3KW 光纖激光器、四軸三聯(lián)動數(shù)控機器人、路可調送粉器、側向送粉噴嘴以及惰性氣氛保護罩等組成。助裝置由本人改良三相異步電機定子線圈，結合自行研制的電磁輔助裝置主要包括旋轉磁場發(fā)生裝置、磁場電源控制器和支如圖 2-3 所示。電磁輔助裝置的工作原理：磁場電源控制器輸，定子線圈內通入了三相對稱電流(各相差 120°)，定子內將產而在熔融金屬內產生感應電流，載流的粒子在旋轉磁場下將產對激光修復過程中熔池進行旋轉攪拌作用，從而起到電磁輔助(a) (b)
圖 2-3 電磁輔助裝置的實物圖(a)電源控制裝置；(b)定子線圈置的設計要求：能夠實現(xiàn)對通入三相異步電機定子的電壓/電制輸出電壓有效值在 5-150V 可調，精度在±0.1V；現(xiàn)對通入三相異步電機定子電流的頻率單獨控制�？刂戚敵稣{，精度在±1Hz�？刂圃砉ぷ骺驁D如圖 2-4 所示。輸入 整流 濾波 功率逆變SPWM合成變壓及濾波波形合成 PID 控制 測量反饋
【參考文獻】：
期刊論文
[1]GH4169薄壁零件表面損傷的激光沉積修復試驗研究[J]. 卞宏友,董文啟,王世杰,曲伸,楊光,欽蘭云,王維. 中國激光. 2016(10)
[2]激光修復GH4169鎳基高溫合金的高溫拉伸性能[J]. 趙劍峰,成誠,謝得巧,肖猛. 中國激光. 2016(08)
[3]激光修復GH4169高溫合金的組織與力學性能[J]. 張少平,隋尚,明憲良,陳靜. 應用激光. 2015(03)
[4]光纖激光+MIG電弧復合熱源焊接參數(shù)對6009鋁合金焊縫表面成形的影響[J]. 張德芬,王同舉,楊陽,李曾珍,譚蓋,孫宇良. 熱加工工藝. 2015(09)
[5]激光修復GH4169高溫合金的持久斷裂機制研究[J]. 明憲良,陳靜,譚華,楊海歐,林鑫. 中國激光. 2015(04)
[6]電磁攪拌激光立體成形GH4169合金的組織和硬度分析[J]. 余小斌,劉奮成,林鑫,錢濤,夏薇. 應用激光. 2014(06)
[7]電磁場對Inconel 625合金凝固組織及力學性能的影響[J]. 賈鵬,王恩剛,魯輝,赫冀成. 金屬學報. 2013(12)
[8]激光修復GH4169鎳基高溫合金的彎曲性能[J]. 戚永愛,趙劍峰,謝德巧,李悅,沈理達,肖猛. 中國激光. 2013(11)
[9]我國高溫合金的發(fā)展與創(chuàng)新[J]. 師昌緒,仲增墉. 金屬學報. 2010(11)
[10]電磁攪拌對激光熔覆WC-Co基合金涂層的組織結構和硬度的影響及機理研究[J]. 余本海,胡雪惠,吳玉娥,楊東升. 中國激光. 2010(10)
博士論文
[1]鈦合金激光沉積修復關鍵技術研究[D]. 欽蘭云.沈陽工業(yè)大學 2014
[2]航空鈦合金激光焊接全熔透穩(wěn)定性及其焊接物理冶金研究[D]. 陳俐.華中科技大學 2005
碩士論文
[1]旋轉磁場輔助激光熔覆復合涂層的組織與性能[D]. 紀升偉.昆明理工大學 2012
[2]基于復合堆焊的激光熔覆修復技術的實驗研究[D]. 高賓.上海交通大學 2010
[3]激光重熔修復鎳基合金微裂紋應力應變場的數(shù)值模擬[D]. 田應濤.哈爾濱工業(yè)大學 2006
[4]航空發(fā)動機葉片鑄造缺陷激光熔覆修復與熔覆過程的溫度場數(shù)值模擬[D]. 李紹杰.貴州大學 2006
本文編號：3574024
【文章來源】：南昌航空大學江西省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
梯形槽修復尺寸
碩士學位論文 第 2 章 電磁裝置設計與實輔助激光修復裝置的設計光修復 GH4169 鎳基高溫合金的試驗是在西北工業(yè)大學凝固室完成的，選擇的激光立體成形系統(tǒng)型號為 LSF-I，如圖 2-2YLS-3000-CL 型 3KW 光纖激光器、四軸三聯(lián)動數(shù)控機器人、路可調送粉器、側向送粉噴嘴以及惰性氣氛保護罩等組成。助裝置由本人改良三相異步電機定子線圈，結合自行研制的電磁輔助裝置主要包括旋轉磁場發(fā)生裝置、磁場電源控制器和支如圖 2-3 所示。電磁輔助裝置的工作原理：磁場電源控制器輸，定子線圈內通入了三相對稱電流(各相差 120°)，定子內將產而在熔融金屬內產生感應電流，載流的粒子在旋轉磁場下將產對激光修復過程中熔池進行旋轉攪拌作用，從而起到電磁輔助(a) (b)
圖 2-3 電磁輔助裝置的實物圖(a)電源控制裝置；(b)定子線圈置的設計要求：能夠實現(xiàn)對通入三相異步電機定子的電壓/電制輸出電壓有效值在 5-150V 可調，精度在±0.1V；現(xiàn)對通入三相異步電機定子電流的頻率單獨控制�？刂戚敵稣{，精度在±1Hz�？刂圃砉ぷ骺驁D如圖 2-4 所示。輸入 整流 濾波 功率逆變SPWM合成變壓及濾波波形合成 PID 控制 測量反饋
【參考文獻】：
期刊論文
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[3]激光修復GH4169高溫合金的組織與力學性能[J]. 張少平,隋尚,明憲良,陳靜. 應用激光. 2015(03)
[4]光纖激光+MIG電弧復合熱源焊接參數(shù)對6009鋁合金焊縫表面成形的影響[J]. 張德芬,王同舉,楊陽,李曾珍,譚蓋,孫宇良. 熱加工工藝. 2015(09)
[5]激光修復GH4169高溫合金的持久斷裂機制研究[J]. 明憲良,陳靜,譚華,楊海歐,林鑫. 中國激光. 2015(04)
[6]電磁攪拌激光立體成形GH4169合金的組織和硬度分析[J]. 余小斌,劉奮成,林鑫,錢濤,夏薇. 應用激光. 2014(06)
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[9]我國高溫合金的發(fā)展與創(chuàng)新[J]. 師昌緒,仲增墉. 金屬學報. 2010(11)
[10]電磁攪拌對激光熔覆WC-Co基合金涂層的組織結構和硬度的影響及機理研究[J]. 余本海,胡雪惠,吳玉娥,楊東升. 中國激光. 2010(10)
博士論文
[1]鈦合金激光沉積修復關鍵技術研究[D]. 欽蘭云.沈陽工業(yè)大學 2014
[2]航空鈦合金激光焊接全熔透穩(wěn)定性及其焊接物理冶金研究[D]. 陳俐.華中科技大學 2005
碩士論文
[1]旋轉磁場輔助激光熔覆復合涂層的組織與性能[D]. 紀升偉.昆明理工大學 2012
[2]基于復合堆焊的激光熔覆修復技術的實驗研究[D]. 高賓.上海交通大學 2010
[3]激光重熔修復鎳基合金微裂紋應力應變場的數(shù)值模擬[D]. 田應濤.哈爾濱工業(yè)大學 2006
[4]航空發(fā)動機葉片鑄造缺陷激光熔覆修復與熔覆過程的溫度場數(shù)值模擬[D]. 李紹杰.貴州大學 2006
本文編號：3574024
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