發(fā)布時(shí)間：2022-08-07 23:01

　　核電應(yīng)急柴油機(jī)凸輪軸是控制柴油機(jī)氣門開啟和閉合的構(gòu)件,一般由強(qiáng)韌性較好的12CrNi2鋼鍛造后機(jī)械加工制備而成。激光增材制造技術(shù)具有精確成形和高性能成形的優(yōu)點(diǎn),采用該技術(shù)制造凸輪軸與傳統(tǒng)工藝相比具有巨大的優(yōu)勢(shì)。本文研究了激光增材制造12CrNi2鋼的成形工藝,對(duì)成形件的組織特征和拉伸性能進(jìn)行了分析測(cè)試,此外還對(duì)成形件的后熱處理工藝和表層WC_p/Fe復(fù)合強(qiáng)化進(jìn)行了研究。本實(shí)驗(yàn)研究了激光功率、掃描速度和送粉量對(duì)單道沉積層幾何特征的影響,在單道基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)搭接率40%能獲得表面平整的單層多道沉積層。激光+5mm離焦、粉末0離焦時(shí),多層多道沉積過程不穩(wěn)定,等離子體周期性劇烈波動(dòng),無法獲得成形良好的塊體件。激光-5mm離焦、粉末0離焦時(shí),沉積過程穩(wěn)定,得到了成形良好的塊體件。在載氣流量15L/min時(shí),塊體件中存在大量的未熔合缺陷,采用載氣流量5L/min的優(yōu)化工藝參數(shù)得到了成形良好、無未熔合缺陷的塊體件和薄壁件。采用SEM,TEM和XRD等手段對(duì)塊體件的組織演變過程進(jìn)行分析,并與薄壁件組織進(jìn)行對(duì)比。單層單道和單層多道沉積層由于其冷卻速度快,得到的均為低碳板條馬氏體。塊體件存... 

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光增材制造技術(shù)的原理與特點(diǎn)
        1.2.2 激光增材制造成形工藝的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 激光增材制造鋼的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 激光增材制造鋼后熱處理研究現(xiàn)狀
        1.2.5 WCp/Fe復(fù)合材料研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與研究方法
    2.1 引言
    2.2 試驗(yàn)材料與設(shè)備
        2.2.1 試驗(yàn)材料
        2.2.2 試驗(yàn)設(shè)備
    2.3 激光增材制造過程
    2.4 組織結(jié)構(gòu)分析
        2.4.1 金相試樣制備
        2.4.2 XRD試樣制備
        2.4.3 TEM試樣制備
        2.4.4 EBSD試樣制備
        2.4.5 組織形貌分析
    2.5 性能測(cè)試
        2.5.1 硬度測(cè)試
        2.5.2 拉伸性能測(cè)試
        2.5.3 耐磨性測(cè)試
第3章 激光增材制造12CrNi2 鋼成形工藝研究
    3.1 引言
    3.2 單層單道沉積層幾何特征影響因素研究
        3.2.1 工藝參數(shù)對(duì)沉積層寬度的影響
        3.2.2 工藝參數(shù)對(duì)沉積層高度的影響
        3.2.3 工藝參數(shù)對(duì)沉積層深度的影響
    3.3 多層多道成形研究
        3.3.1 搭接率對(duì)沉積層表面形貌的影響
        3.3.2 激光離焦方式對(duì)成形的影響
    3.4 激光沉積成形件缺陷分析及其抑制
        3.4.1 氣孔
        3.4.2 裂紋
        3.4.3 未熔合
        3.4.4 缺陷的抑制
    3.5 激光沉積成形件成形工藝優(yōu)化
    3.6 本章小結(jié)
第4章 激光增材制造12CrNi2 鋼組織演變及性能測(cè)試
    4.1 引言
    4.2 原始合金鋼粉末組織特征
    4.3 單層沉積層組織特征
        4.3.1 單層單道沉積層組織特征
        4.3.2 單層多道沉積層組織特征
    4.4 塊體成形件組織特征
    4.5 薄壁成形件組織特征
    4.6 激光沉積成形件性能測(cè)試
        4.6.1 不同熱循環(huán)條件下顯微硬度
        4.6.2 拉伸性能及斷口分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 激光沉積成形件后熱處理及表層WCp/Fe復(fù)合強(qiáng)化處理研究
    5.1 引言
    5.2 后熱處理對(duì)成形件組織特征的影響
    5.3 后熱處理對(duì)成形件拉伸性能的影響
    5.4 WC_p/Fe復(fù)合層沉積工藝和組織特征研究
        5.4.1 復(fù)合層沉積工藝研究
        5.4.2 復(fù)合材料沉積層物相和組織特征研究
    5.5 WC_p/Fe復(fù)合材料沉積層硬度及耐磨性研究
        5.5.1 顯微硬度
        5.5.2 耐磨性
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]激光立體成形及修復(fù)300M鋼的組織與性能研究[D]. 劉豐剛.西北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]激光立體成形2Cr13不銹鋼的成形特性與組織性能[D]. 宋夢(mèng)華.西北工業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]激光內(nèi)送粉變寬掃描成形閉環(huán)控制研究[D]. 沈婷.蘇州大學(xué) 2018
[2]激光熔化沉積成型V-5Cr-5Ti合金的制備、微結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 白林瑞.太原理工大學(xué) 2018
[3]激光熔覆噴嘴粉末匯聚特性及其與熔池相互作用研究[D]. 黃怡晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[4]激光近凈成形316L不銹鋼塊體材料的工藝與性能研究[D]. 李俊鑫.大連理工大學(xué) 2016
[5]1Cr11Ni2W2MoV馬氏體不銹鋼激光立體成形的應(yīng)用與研究[D]. 劉歡.東北大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3671200