發(fā)布時間：2017-06-26 20:06

  本文關鍵詞：TA2純鈦及TC2鈦合金的激光熔覆表面改性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來激光熔覆技術(shù)被廣泛用于材料表面改性。本文選擇TA2純鈦及TC2鈦合金進行表面激光熔覆處理,并采用掃描電鏡(SEM),能譜儀(EDX),X射線衍射(XRD),硬度儀及電化學工作站研究了表層微結(jié)構(gòu)、成分、相組成、硬度和抗腐蝕性能在激光處理前后的變化,主要研究結(jié)果如下:1)對TA2純鈦表面進行了激光熔覆TiN/Ti,激光功率為3000W,掃描速度分別為4mm/s、6mm/s和8mm/s。熔覆后的基體表面獲得以TiN為主要增強相的連續(xù)、均勻的復合涂層;熔覆層的顯微硬度大大高于基體的硬度,約為基體材料硬度值(250HV)的3-4倍。在3.5 wt%氯化鈉水溶液中的動電位極化曲線顯示,熔覆處理后樣品的最低腐蝕電流密度下降至1.2×10-8A/cm2,是基體的1/1000左右,表明激光熔覆可顯著提高純鈦的耐腐蝕性能。2)在激光3000W,掃描速度為4mm/s、6mm/s和8mm/s的條件下在TA2純鈦基體表面熔覆制備了TiB_2/Ni復合涂層。熔覆后的基體表面獲得了以Ti為基體,TiB_2和NiTi2為主要增強相的復合涂層,熔覆層與基體形成了牢固的冶金結(jié)合。Ti在熔覆層中以樹枝晶形式存在,TiB_2以黑色條狀組織存在,NiTi2增強相在熔覆層中以白色胞狀晶形式存在。激光熔覆復合涂層顯微硬度由表及里呈梯度下降,激光熔覆層表面硬度最大值為840 HV,約為基體硬度值的4倍。在3.5 wt%的NaCl水溶液中的動電位極化曲線結(jié)果表明:激光熔覆后樣品的耐腐蝕性均優(yōu)于基體,腐蝕電流密度由基體的1.3×10-5A/cm2最低下降到6.6×10-8A/cm2。3)在激光功率3500W,掃描速度分別為4mm/s、6mm/s和8mm/s條件下對TC2鈦合金進行了激光熔覆Ti/TiC/TiB_2粉末。結(jié)果顯示熔覆層主要由Ti,TiC和TiB_2相組成。激光熔覆層的表面最高硬度達到1100HV,比TC2基體硬度(300HV)提高三倍以上。在3.5 wt%的NaCl水溶液中的動電位極化曲線結(jié)果表明:激光熔覆后樣品的耐腐蝕性能都較基體有所提高,腐蝕電位由基體的-0.303V上升到0.756 V,腐蝕電流密度由基體1.75×10-2A/cm2,最低下降至1.37×10-4A/cm2。
【關鍵詞】：激光熔覆 鈦 硬度 耐蝕性
【學位授予單位】：上海工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 鈦及鈦合金的性質(zhì)11
• 1.2 鈦及鈦合金的應用11-12
• 1.3 鈦及鈦合金表面改性研究12-15
• 1.3.1 電鍍12
• 1.3.2 表面氧化處理12-13
• 1.3.3 表面氮化處理13-14
• 1.3.4 電子束表面改性處理14
• 1.3.5 激光表面改性處理14-15
• 1.4 本文研究目的和主要內(nèi)容15-16
• 第二章 實驗材料和實驗設備16-21
• 2.1 實驗材料16-17
• 2.2 實驗設備17-21
• 2.2.1 激光表面處理17-18
• 2.2.2 改性層相分析及表面形貌觀察18-19
• 2.2.3 表面改性層硬度的測量19-20
• 2.2.4 抗腐蝕性能測試20-21
• 第三章 TA2純鈦表面激光熔覆TiN/Ti復合涂層的研究21-35
• 3.1 實驗試樣制備與參數(shù)的選擇21-22
• 3.2 熔覆層XRD物相分析22
• 3.3 熔覆層組織形貌分析22-30
• 3.4 熔覆層顯微硬度分析30-31
• 3.5 熔覆層耐腐蝕性能分析31-33
• 3.6 本章小結(jié)33-35
• 第四章 TA2純鈦表面激光熔覆TiB_2/Ni復合涂層的研究35-48
• 4.1 實驗試樣制備與處理參數(shù)的選擇35-36
• 4.2 熔覆層XRD物相分析36-37
• 4.3 熔覆層組織形貌分析37-44
• 4.4 熔覆試樣顯微硬度分析44-45
• 4.5 熔覆試樣耐腐蝕性能分析45-47
• 4.6 本章小結(jié)47-48
• 第五章 TC2鈦合金表面激光熔覆Ti/TiC/TiB_2復合涂層的研究48-60
• 5.1 實驗試樣制備與參數(shù)的選擇48-49
• 5.2 熔覆層XRD物相分析49
• 5.3 熔覆層組織形貌分析49-55
• 5.4 熔覆試樣顯微硬度分析55-56
• 5.5 熔覆試樣耐腐蝕性能分析56-58
• 5.6 本章小結(jié)58-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 結(jié)論60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的相關科研成果66-67
• 致謝67-68

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1 馬琳;原津萍;張平;趙軍軍;;多道激光熔覆溫度場的有限元數(shù)值模擬[J];焊接學報;2007年07期

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5 鄭暉;韓志仁;陳江;王國棟;;采用激光熔覆方法校軸的試驗研究[J];東北大學學報(自然科學版);2010年12期

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7 周思華;郭艷花;晁明舉;劉奎立;;金屬表面激光熔覆處理技術(shù)的研究[J];周口師范學院學報;2013年05期

8 郭偉,徐慶鴻,田錫唐;激光熔覆的研究發(fā)展狀況[J];宇航材料工藝;1998年01期

9 郭偉,徐慶鴻,田錫唐;激光熔覆的研究發(fā)展狀況[J];宇航材料工藝;1998年02期

10 李必文,石世宏,王新林;激光熔覆化工閥門的實驗與質(zhì)量控制[J];熱加工工藝;2000年01期

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2 鄧琦林;謝安寧;周廣才;;激光熔覆修復技術(shù)的基礎試驗研究[A];2005年中國機械工程學會年會第11屆全國特種加工學術(shù)會議專輯[C];2005年

3 鄧琦林;謝安寧;周廣才;;激光熔覆修復技術(shù)的基礎試驗研究[A];2005年中國機械工程學會年會論文集第11屆全國特種加工學術(shù)會議專輯[C];2005年

4 張萬紅;方亮;趙剛;;液相分散沉降法制備激光熔覆預涂涂層的研究[A];第五屆全國表面工程學術(shù)會議論文集[C];2004年

5 陳暢源;鄧琦林;葛志軍;;激光熔覆中的應力研究[A];上海市激光學會2005年學術(shù)年會論文集[C];2005年

6 鄧琦林;;艦船關鍵零件的激光熔覆修復[A];第13屆全國特種加工學術(shù)會議論文集[C];2009年

7 王明娣;劉秀波;郭開波;宋成法;傅戈雁;石世宏;;激光熔覆成形件的應力分析與裂紋控制[A];第14屆全國特種加工學術(shù)會議論文集[C];2011年

8 王永峰;田欣利;薛春芳;;送粉式激光熔覆能量利用率的分析模型[A];第十屆全國特種加工學術(shù)會議論文集[C];2003年

9 黃延祿;楊永強;;雙方程邊界耦合法激光熔覆傳質(zhì)過程數(shù)值模擬[A];中西南十省區(qū)（市）焊接學會聯(lián)合會第九屆年會論文集[C];2006年

10 劉繼常;;激光熔覆工藝理論與試驗研究[A];第15屆全國特種加工學術(shù)會議論文集（下）[C];2013年

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1 翟揚;激光熔覆硼、鈦材料市場海闊天空[N];中國有色金屬報;2003年

2 湯兆宏;激光熔覆專利技術(shù)修復綏中電廠80萬千瓦汽輪機圍帶鉚釘損傷[N];中國電力報;2008年

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4 本報記者 湯兆宏;成功修復寶鋼自備電廠35萬千瓦汽輪機缸體[N];中國電力報;2008年

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1 趙彥華;KMN鋼壓縮機葉片激光熔覆修復及后續(xù)加工特性研究[D];山東大學;2015年

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4 熊征;激光熔覆強化和修復薄壁型零部件關鍵技術(shù)基礎研究[D];華中科技大學;2009年

5 黃鳳曉;激光熔覆和熔覆成形鎳基合金的組織與性能研究[D];吉林大學;2011年

6 張慶茂;送粉激光熔覆應用基礎理論的研究[D];中國科學院長春光學精密機械與物理研究所;2000年

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6 李紅川;激光熔覆工作臺的設計及其工藝性能實驗研究[D];華北電力大學(北京);2014年

7 田永財;旋耕機刀片表面激光熔覆工藝及其耐磨性研究[D];黑龍江八一農(nóng)墾大學;2016年

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9 王偉娜;選擇性激光熔覆氧化鋁/氧化鋯復合陶瓷的溫度場數(shù)值模擬和實驗研究[D];第四軍醫(yī)大學;2015年

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