發(fā)布時間：2023-10-12 04:20

　　激光熔覆技術作為綠色再制造的支柱技術之一,具有節(jié)約能源,可獲得良好冶金結合涂層等優(yōu)點,被廣泛用于破損零件的修復中。而薄壁型零件廣泛存在于能源、石油、航空航天等領域中,這類零件制造成本高昂,具有極高的再制造價值。在進行薄壁型零件激光熔覆修復時,不僅要注重熔覆層的成型質量,還要注重零件的變形,因此,薄壁型零件的激光熔覆修復比其他大型零部件的修復要復雜的多。論文主要圍繞減小薄壁件變形,提高成型質量進行研究的。主要的研究內容和結論如下:(1)研究了薄壁件激光熔覆掃描順序決策方法,應用ANSYS軟件求解了薄板溫度場瞬態(tài)解。將熔覆層上表面與基材下表面的溫度差值作為求解準則,進行薄板激光熔覆的掃描順序規(guī)劃,本文稱之為溫度極差最小法。將溫度極差最小法與傳統(tǒng)掃描方法進行溫度場對比,結果發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)掃描方法每道的最高溫度都普遍高于溫度極差最小法的溫度。(2)為了驗證已建立的薄板溫度場模型的正確性及驗證溫度極差最小法可以提高成型質量,控制薄壁件的變形,搭建熱電偶溫度采集系統(tǒng),將試驗采集溫度與模擬溫度對比分析,驗證溫度場模型的正確性;將單向順序掃描法與溫度極差最小法熔覆的變形結果與成型質量進行對比分析,證明了溫度...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 激光熔覆技術
        1.1.2 激光熔覆技術的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 薄壁件激光熔覆國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 薄壁件激光熔覆國內研究現(xiàn)狀
        1.2.2 薄壁件激光熔覆國外研究現(xiàn)狀
    1.3 薄壁件激光熔覆存在的問題
    1.4 課題來源及主要研究內容
        1.4.1 課題來源
        1.4.2 論文主要研究內容
    1.5 論文組織結構
第二章 薄壁件激光熔覆溫度場物理模型及分析
    2.1 熱分析理論基礎
    2.2 激光熔覆溫度場物理模型
    2.3 激光熔覆熱源模型
        2.3.1 高斯平面熱源模型
        2.3.2 高斯雙橢球熱源模型
    2.4 生死單元技術
    2.5 激光熔覆溫度場有限元模型
        2.5.1 激光熔覆模型假設
        2.5.2 選擇熱分析單元類型
        2.5.3 網格劃分
        2.5.4 邊界條件確定
    2.6 激光熔覆單向逐次法溫度場數(shù)值模擬結果
    2.7 基于溫度場分布的溫度極差最小法研究
        2.7.1 溫度極差最小法的理論基礎
        2.7.2 溫度極差最小法軌跡順序的確定
        2.7.3 溫度極差最小法的掃描順序
        2.7.4 兩種熔覆方法對溫度場的影響
    2.8 本章小結
第三章 薄壁件變形及熔覆層質量控制方法及驗證
    3.1 溫度場模擬正確性驗證
        3.1.1 測溫平臺
        3.1.2 試驗材料
        3.1.3 測溫方法及驗證方法
        3.1.4 模擬和試驗結果對比分析
        3.1.5 誤差分析
    3.2 兩種掃描方法對熔覆層質量的影響
    3.3 兩種掃描方法對基材變形的影響
    3.4 本章小結
第四章 薄壁件激光熔覆工藝參數(shù)優(yōu)化
    4.1 薄壁件激光熔覆試驗
        4.1.1 正交試驗方法
        4.1.2 試驗材料及預處理
        4.1.3 薄壁件修復正交試驗設計
    4.2 試驗結果分析
        4.2.1 熔覆結果
        4.2.2 工藝參數(shù)對基材變形的影響
        4.2.3 工藝參數(shù)對變形影響的主次順序
        4.2.4 最優(yōu)工藝參數(shù)
        4.2.5 硬度及顯微組織分析
    4.3 本章小結
第五章 薄壁件激光熔覆修復工藝與實現(xiàn)
    5.1 熔覆材料及修復零件
    5.2 試驗參數(shù)
        5.2.1 試驗零件尺寸參數(shù)
        5.2.2 試驗工藝參數(shù)
        5.2.3 變形測量方法
    5.3 熔覆變形結果
    5.4 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間公開發(fā)表的學術論文



本文編號：3853440