發(fā)布時(shí)間：2024-02-15 05:31

　　激光熔覆是通過將所需粉末熔化在工件表面,使涂層與工件達(dá)到冶金結(jié)合,以獲得所需性能的一種技術(shù)。由于快速熔化快速凝固的工藝特點(diǎn),會(huì)在零件內(nèi)形成極大的殘余應(yīng)力,這將導(dǎo)致熔覆零件變形、熔覆層開裂等問題。為了更好地揭示殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)制,有效消除殘余應(yīng)力產(chǎn)生的危害,本文利用YAG激光器在薄板件上熔覆Ni60粉末,通過實(shí)驗(yàn)研究建立了殘余應(yīng)力分布與熔覆零件變形的相關(guān)性,這種相關(guān)性的研究對(duì)揭示激光熔覆件殘余應(yīng)力產(chǎn)生機(jī)制具有重要意義。實(shí)驗(yàn)通過改變激光功率、掃描速度與掃描道數(shù)等工藝參數(shù)制備樣品,觀察不同參數(shù)下樣品的彎曲變形程度,并使用X射線衍射儀(XRD)對(duì)樣品的熔覆層與基板底部進(jìn)行殘余應(yīng)力的測(cè)試;同時(shí)使用熱電偶監(jiān)測(cè)熔覆過程中樣品溫度變化,得到溫度梯度與熱積累的變化,并使用激光共聚焦和掃描電子顯微鏡(SEM)分別觀察熔池深度與熔覆層組織變化;采用熱處理、重熔與掃描基板背部的方式降低殘余應(yīng)力,并得到了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)條件下最佳的工藝。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:(1)隨著激光功率、掃描道數(shù)的增加,基板的翹曲角度與熔覆層殘余應(yīng)力都逐漸增大,而隨著掃描速度的增加,基板的翹曲角度與殘余應(yīng)力先降低后增加。當(dāng)激光功率為1300 W時(shí),有最...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1.緒論
    1.1 引言
    1.2 激光熔覆技術(shù)
    1.3 激光熔覆中的殘余應(yīng)力
        1.3.1 殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因
        1.3.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.3 殘余應(yīng)力的危害
        1.3.4 基板變形機(jī)制
    1.4 激光熔覆熔覆層殘余應(yīng)力的消除
        1.4.1 殘余應(yīng)力的消除方式
        1.4.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 本文選題依據(jù)及主要研究?jī)?nèi)容
2.實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 基板材料
        2.1.2 涂層材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 樣品制備
        2.3.2 基板溫度檢測(cè)
        2.3.3 樣品數(shù)據(jù)采集
        2.3.4 殘余應(yīng)力的測(cè)量
        2.3.5 熔池形貌的采集
        2.3.6 組織結(jié)構(gòu)分析
        2.3.7 反射率的采集
3.激光熔覆參數(shù)對(duì)基板變形量及殘余應(yīng)力的影響
    3.1 激光功率的影響
        3.1.1 宏觀照片及樣品尺寸
        3.1.2 基板變形的定量化表征
        3.1.3 殘余應(yīng)力的檢測(cè)
    3.2 掃描道數(shù)的影響
        3.2.1 宏觀照片及樣品尺寸
        3.2.2 基板變形的定量化表征
        3.2.3 殘余應(yīng)力的檢測(cè)
    3.3 掃描速度的影響
        3.3.1 宏觀照片及樣品尺寸
        3.3.2 基板變形的定量化表征
        3.3.3 殘余應(yīng)力的檢測(cè)
    3.4 粉末的影響
        3.4.1 宏觀照片
        3.4.2 基板變形的定量化表征
    3.5 本章小結(jié)
4.激光熔覆熱積累與應(yīng)力、變形的相關(guān)性
    4.1 溫度測(cè)試結(jié)果
        4.1.1 熔覆樣品溫度分布
        4.1.2 直接加熱基板樣品溫度分布
    4.2 溫度梯度的表征以及熱積累的定量化
        4.2.1 溫度梯度的表征
        4.2.2 熱積累的定量化
    4.3 微觀形貌與熱積累的關(guān)系
        4.3.1 熱積累對(duì)熔池深度的影響
        4.3.2 熱積累對(duì)組織分布的影響
    4.4 本章小結(jié)
5.殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)制及消除
    5.1 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生機(jī)制
    5.2 熱處理消除殘余應(yīng)力
        5.2.1 宏觀照片及樣品尺寸
        5.2.2 基板變形的定量化表征
        5.2.3 殘余應(yīng)力的檢測(cè)
    5.3 重熔激光掃描熔覆層消除殘余應(yīng)力
        5.3.1 宏觀照片及樣品尺寸
        5.3.2 基板變形的定量化表征
        5.3.3 殘余應(yīng)力的檢測(cè)
    5.4 激光掃描基板底部消除殘余應(yīng)力
        5.4.1 宏觀照片及樣品尺寸
        5.4.2 基板變形的定量化表征
        5.4.3 殘余應(yīng)力的檢測(cè)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位論文期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3899296