激光熔覆技術(shù)作為綠色再制造的支柱技術(shù)之一,具有節(jié)約能源,可獲得良好冶金結(jié)合涂層等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于破損零件的修復(fù)中。而薄壁型零件廣泛存在于能源、石油、航空航天等領(lǐng)域中,這類(lèi)零件制造成本高昂,具有極高的再制造價(jià)值。在進(jìn)行薄壁型零件激光熔覆修復(fù)時(shí),不僅要注重熔覆層的成型質(zhì)量,還要注重零件的變形,因此,薄壁型零件的激光熔覆修復(fù)比其他大型零部件的修復(fù)要復(fù)雜的多。論文主要圍繞減小薄壁件變形,提高成型質(zhì)量進(jìn)行研究的。主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)研究了薄壁件激光熔覆掃描順序決策方法,應(yīng)用ANSYS軟件求解了薄板溫度場(chǎng)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(zhǔn)則,進(jìn)行薄板激光熔覆的掃描順序規(guī)劃,本文稱(chēng)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(jìn)行溫度場(chǎng)對(duì)比,結(jié)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(yàn)證已建立的薄板溫度場(chǎng)模型的正確性及驗(yàn)證溫度極差最小法可以提高成型質(zhì)量,控制薄壁件的變形,搭建熱電偶溫度采集系統(tǒng),將試驗(yàn)采集溫度與模擬溫度對(duì)比分析,驗(yàn)證溫度場(chǎng)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(jié)果與成型質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比分析,證明了溫度...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(shù)
        1.1.2 激光熔覆技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 薄壁件激光熔覆國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 薄壁件激光熔覆國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 薄壁件激光熔覆國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.3 薄壁件激光熔覆存在的問(wèn)題
    1.4 課題來(lái)源及主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 課題來(lái)源
        1.4.2 論文主要研究?jī)?nèi)容
    1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 薄壁件激光熔覆溫度場(chǎng)物理模型及分析
    2.1 熱分析理論基礎(chǔ)
    2.2 激光熔覆溫度場(chǎng)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(shù)
    2.5 激光熔覆溫度場(chǎng)有限元模型
        2.5.1 激光熔覆模型假設(shè)
        2.5.2 選擇熱分析單元類(lèi)型
        2.5.3 網(wǎng)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(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果
    2.7 基于溫度場(chǎng)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(chǔ)
        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(duì)溫度場(chǎng)的影響
    2.8 本章小結(jié)
第三章 薄壁件變形及熔覆層質(zhì)量控制方法及驗(yàn)證
    3.1 溫度場(chǎng)模擬正確性驗(yàn)證
        3.1.1 測(cè)溫平臺(tái)
        3.1.2 試驗(yàn)材料
        3.1.3 測(cè)溫方法及驗(yàn)證方法
        3.1.4 模擬和試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析
        3.1.5 誤差分析
    3.2 兩種掃描方法對(duì)熔覆層質(zhì)量的影響
    3.3 兩種掃描方法對(duì)基材變形的影響
    3.4 本章小結(jié)
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(yàn)
        4.1.1 正交試驗(yàn)方法
        4.1.2 試驗(yàn)材料及預(yù)處理
        4.1.3 薄壁件修復(fù)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.2.1 熔覆結(jié)果
        4.2.2 工藝參數(shù)對(duì)基材變形的影響
        4.2.3 工藝參數(shù)對(duì)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(jié)
第五章 薄壁件激光熔覆修復(fù)工藝與實(shí)現(xiàn)
    5.1 熔覆材料及修復(fù)零件
    5.2 試驗(yàn)參數(shù)
        5.2.1 試驗(yàn)零件尺寸參數(shù)
        5.2.2 試驗(yàn)工藝參數(shù)
        5.2.3 變形測(cè)量方法
    5.3 熔覆變形結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3853440