Ni₃Al與NiAl金屬間化合物具有高熔點(diǎn)、低密度、高抗氧化性等優(yōu)點(diǎn),在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。通常,該材料主要以熔鑄法制備,存在工藝復(fù)雜、生產(chǎn)周期長等缺點(diǎn),阻礙了其商業(yè)化應(yīng)用。電弧增材制造技術(shù)具有高效率、低成本與制造周期短等優(yōu)點(diǎn),對于Ni-Al金屬間化合物制備有很大潛力。本文以等離子弧為熱源,鎳絲、鋁絲/鋁粉為填充材料,開展了Ni-Al金屬間化合物電弧增材制造工藝研究。主要研究結(jié)果如下。研究發(fā)現(xiàn)雙絲夾角,及其投影交點(diǎn)位置是影響沉積件成形質(zhì)量的關(guān)鍵因素。當(dāng)雙絲夾角θ<30°時,低熔點(diǎn)鋁絲會提前熔化,在熔池外部形成鋁滴,無法穩(wěn)定進(jìn)入熔池,且會對熔池產(chǎn)生較大的沖擊,導(dǎo)致沉積件表面起皺、側(cè)邊突出。當(dāng)雙絲夾角θ≥30°,且投影交點(diǎn)位置位于等離子弧后2mm時,鋁絲會直接插入熔池,避免了上述現(xiàn)象,提高了熔池的穩(wěn)定性和成形質(zhì)量。研究了主要工藝參數(shù),包括鎳含量、熱輸入、預(yù)熱與熱處理對Ni-Al金屬間化合物沉積件微觀組織與力學(xué)性能的影響,發(fā)現(xiàn)隨著鎳含量的增加,顯微組織由M-NiAl/Ni₃Al雙相組織逐漸向塊狀Ni₃Al+γ-Ni...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 Ni-Al金屬間化合物概述
    1.3 Ni-Al金屬間化合物與電弧增材制造的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法、材料與設(shè)備
    2.1 實(shí)驗(yàn)方法
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
    2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.4 材料表征方法與設(shè)備
3 Ni-Al金屬間化合物的外觀成形研究
    3.1 引言
    3.2 沉積速度對沉積件外觀形貌與尺寸的影響規(guī)律
    3.3 沉積電流對沉積件外觀形貌與尺寸的影響規(guī)律
    3.4 鎳絲與鋁絲夾角對沉積件外觀形貌與尺寸的影響規(guī)律
    3.5 鎳絲與鋁絲投影交點(diǎn)位置對沉積件外觀形貌的影響規(guī)律
    3.6 本章小結(jié)
4 Ni-Al金屬間化合物的組織性能研究
    4.1 引言
    4.2 鎳含量對Ni-Al金屬間化合物沉積件組織的演變規(guī)律
    4.3 熱輸入對γ-Ni/′-Ni₃Al雙相組織與成分均勻性的影響
    4.4 預(yù)熱與熱處理對裂紋與M-NiAl組織的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 鋁粉添加量對Ni-Al金屬間化合物裂紋的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)方案
    5.3 裂紋分析
    5.4 力學(xué)性能分析
    5.5 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3865664