本文關(guān)鍵詞：基于錐齒輪熱鍛模具的激光修復(fù)技術(shù)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本論文主要是對(duì)錐齒輪熱鍛模具的激光熔覆技術(shù)進(jìn)行探究,錐齒輪試樣來(lái)自于興城市粉末冶金有限公司的錐齒輪熱鍛生產(chǎn)線,激光修復(fù)系統(tǒng)來(lái)自于遼寧工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院激光加工實(shí)驗(yàn)室。對(duì)該公司報(bào)廢的模具進(jìn)行高性能的激光修復(fù)不僅節(jié)約了資源,也給公司帶來(lái)了一定的經(jīng)濟(jì)效益。研究開(kāi)始之前,需要做好充分的調(diào)研,所以課題安排半年時(shí)間到工廠實(shí)地調(diào)研,觀察模具的實(shí)際生產(chǎn)情況,并從中發(fā)現(xiàn)模具的加工、熱處理、使用和報(bào)廢的全部流程,并且對(duì)這其中各種因素做好調(diào)研記錄,調(diào)研中著重對(duì)模具的使用環(huán)節(jié)做了詳細(xì)的觀察和分析,從中發(fā)現(xiàn)模具在使用的時(shí)候環(huán)境非常惡劣,模具需要在鍛壓機(jī)上往復(fù)工作,這樣的工作環(huán)境對(duì)模具的抗疲勞性能要求非常高,這也是模具報(bào)廢的主要原因;其次就是模具需要對(duì)加熱后的坯料進(jìn)行鍛壓,坯料的熱量會(huì)傳導(dǎo)到模具上,在加工完一個(gè)零件之后,再用潤(rùn)滑液洗凈,在接觸液體的同時(shí)也會(huì)使得模具迅速降溫,在往復(fù)的升溫降溫的過(guò)程中,也會(huì)加大模具的疲勞;然后就是模具在鍛壓產(chǎn)品的時(shí)候,受到坯料的磨礪磨損,這是模具報(bào)廢的主要原因,因?yàn)樵谂髁蠜](méi)有完全變成液態(tài)的同時(shí)擠壓坯料,坯料被迫從模具表面流過(guò),使得模具尖銳部分磨損最為嚴(yán)重。這也是模具最需要修復(fù)的部分。其次為模具的修復(fù)環(huán)節(jié),該論文的主體部分是針對(duì)H13鋼激光修復(fù)層的探究,因?yàn)樵谧鰝鹘y(tǒng)的激光修復(fù)的同時(shí),發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)修復(fù)沒(méi)能達(dá)到一個(gè)較好的效果,并且暴露出很多可以解決的問(wèn)題,這里通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究出了鐵基合金梯度熔覆層,該熔覆層總共分為三層,通過(guò)交錯(cuò)疊加的方式熔覆在一起,并且表現(xiàn)出從底層向頂層顯微硬度值逐漸升高的趨勢(shì),這樣的結(jié)構(gòu)可以很好地避免傳統(tǒng)修復(fù)中熔覆層在工作中被壓塌的不足,并且全部用的是鐵基合金粉末,該粉末形成的熔覆層與基體的結(jié)合性能非常良好。然后本文中敘述了鐵基合金梯度熔覆層的具體應(yīng)用,也是本實(shí)驗(yàn)的最終目的,就是在報(bào)廢的錐齒輪熱鍛模具上進(jìn)行激光修復(fù),將報(bào)廢區(qū)域修復(fù)完好,并且使其再次獲得生產(chǎn)能力,修復(fù)的要求不僅是形狀上恢復(fù)原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn),更重要的是性能上也要達(dá)到甚至超過(guò)原來(lái)的性能,激光修復(fù)后的模具最后經(jīng)過(guò)生產(chǎn)前預(yù)處理這最后一道工序,就可以再次參與生產(chǎn),預(yù)處理主要是通過(guò)機(jī)械加工的方式在模具表面加工出符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的工作面,最后則是二次參與生產(chǎn),這里將修復(fù)后的錐齒輪熱鍛模具重新參與生產(chǎn)的效果作為衡量標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)對(duì)比生產(chǎn)件數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的效果。最后鐵基合金梯度熔覆層的實(shí)際應(yīng)用效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了新模具的生產(chǎn)能力,這說(shuō)明該方案修復(fù)錐齒輪熱鍛模具是可行的,并且熔覆層的梯度結(jié)構(gòu)也大大避免了熔覆層在受到外界載荷作用時(shí)塌陷破裂的缺點(diǎn),最終成為比較經(jīng)濟(jì)可靠的修復(fù)方案。
【關(guān)鍵詞】：錐齒輪熱鍛模具 激光熔覆技術(shù) H13鋼 梯度熔覆層 鐵基合金粉末
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG174.4;TG315.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 課題研究的背景12-14
• 1.2.1 錐齒輪熱鍛工藝12
• 1.2.2 熱鍛模具報(bào)廢機(jī)理及傳統(tǒng)修復(fù)方案12-13
• 1.2.3 激光熔覆原理13-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3.1 國(guó)內(nèi)熱鍛模具修復(fù)發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國(guó)外熱鍛模具修復(fù)發(fā)展現(xiàn)狀15
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容15-19
• 1.4.1 課題來(lái)源15-16
• 1.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案16-18
• 1.4.3 預(yù)期結(jié)果18-19
• 2 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備和工藝19-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19-21
• 2.1.1 錐齒輪熱鍛模具19-20
• 2.1.2 基體材料20
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)粉末20-21
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備21-24
• 2.2.1 激光加工設(shè)備21-22
• 2.2.2 測(cè)試設(shè)備22-23
• 2.2.3 工廠生產(chǎn)設(shè)備23-24
• 2.3 激光熔覆工藝研究24-29
• 2.3.1 熔覆工藝參數(shù)對(duì)熔覆層特性的影響25-26
• 2.3.2 其他因素對(duì)熔覆層特性的影響26-27
• 2.3.3 熔覆層缺陷分析27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 3 鐵基合金梯度熔覆層的研制30-68
• 3.1 熔覆層的制備30-34
• 3.1.1 熔覆層的制備概況30-31
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)的工藝參數(shù)31-32
• 3.1.3 熔覆層質(zhì)量影響因素32-34
• 3.2 鐵基合金梯度熔覆層概述34-36
• 3.2.1 傳統(tǒng)熔覆層34-35
• 3.2.2 鐵基合金梯度熔覆層35-36
• 3.3 底層熔覆實(shí)驗(yàn)36-44
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)方案36
• 3.3.2 FJ-1 粉末的單道熔覆實(shí)驗(yàn)36-41
• 3.3.3 FJ-1 粉末的單層熔覆實(shí)驗(yàn)41-44
• 3.4 夾層熔覆實(shí)驗(yàn)44-59
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)方案44-45
• 3.4.2 鐵基合金粉末1號(hào)的單道熔覆實(shí)驗(yàn)45-51
• 3.4.3 鐵基合金粉末1號(hào)的單層熔覆實(shí)驗(yàn)51-54
• 3.4.4 鐵基合金粉末1號(hào)與FJ-1 粉末的疊加實(shí)驗(yàn)54-59
• 3.5 頂層熔覆實(shí)驗(yàn)59-61
• 3.5.1 實(shí)驗(yàn)方案探究59
• 3.5.2 高鉻鐵基合金粉末熔覆層59-61
• 3.6 鐵基合金梯度熔覆層實(shí)驗(yàn)61-66
• 3.6.1 實(shí)驗(yàn)方案61
• 3.6.2 鐵基合金梯度熔覆層制備61-66
• 3.7 本章小結(jié)66-68
• 4 錐齒輪熱鍛模具的激光修復(fù)68-79
• 4.1 錐齒輪熱鍛模具的磨損原因探究68-70
• 4.1.1 模具生產(chǎn)實(shí)際觀察分析68-69
• 4.1.2 鍛壓仿真模擬分析69-70
• 4.2 傳統(tǒng)修復(fù)方案探究70-72
• 4.2.1 激光熔覆鐵基合金粉末1號(hào)70
• 4.2.2 模具生產(chǎn)前預(yù)處理70-71
• 4.2.3 實(shí)際生產(chǎn)情況分析71-72
• 4.3 傳統(tǒng)方案修復(fù)改進(jìn)72-73
• 4.3.1 激光掃描路徑72
• 4.3.2 熔覆層與基體結(jié)合72-73
• 4.4 梯度熔覆方案修復(fù)73-77
• 4.4.1 最終修復(fù)方案73
• 4.4.2 最終修復(fù)73-77
• 4.5 實(shí)際生產(chǎn)效果分析77-78
• 4.5.1 錐齒輪熱鍛模具的生產(chǎn)預(yù)處理77
• 4.5.2 實(shí)際生產(chǎn)效果77-78
• 4.6 本章小結(jié)78-79
• 5 結(jié)論79-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況82-83
• 致謝83

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