本文關鍵詞：基于等離子噴涂的葉輪材料FV520B再制造修復技術研究

  更多相關文章： NiCrBSi-Mo涂層 工藝優(yōu)化 交互作用 表面預處理 結合強度

【摘要】：修復加工是再制造環(huán)節(jié)中最為關鍵的一步,再制造修復加工針對失效的零件,根據(jù)新品的要求,采用先進的工藝技術將其恢復到或超過新品的技術質(zhì)量標準。熱噴涂技術是零部件再制造的重要技術手段,與其他表面處理技術相比,熱噴涂技術實現(xiàn)了真正意義上的疊加效果,是再制造的核心技術手段之一。論文以壓縮機葉輪轉子材料FV520B為研究對象,考慮到基體本身的材料性能和與修復層的結合性,選用NiCrBSi-Mo粉末作為制備修復層的主要材料,制備再制造修復層,完成修復件的性能還原和尺寸恢復,并賦予修復層優(yōu)于基體本身材料的耐蝕性和耐磨性,具有重大研究價值。本文結合熱噴涂過程中粒子沉積的基本原理,對噴涂過程中的工藝參數(shù)進行了優(yōu)化分析,并探索了基體預處理工藝對涂層結合性能的影響,開展的工作如下：(1)試驗觀測了涂層表面的微觀形貌,分析了單一熔滴與多熔滴的動力學和熱力學過程,為噴涂過程中參數(shù)選擇提供理論依據(jù)。當粒子到達基體表面后,粒子主要通過平坦式展開和濺射式展開的方式在表面沉積,熔滴沉積的過程主要由粒子變形和粒子與基體的熱交換兩部分組成。而熔滴到達基體表面的溫度是決定其熱力學過程的核心參數(shù),粒子到達基體表面的溫度與粒子在熔池區(qū)的熔化程度和噴涂靶距密切相關,通過控制噴涂功率和送粉速率可以直接改變?nèi)鄣螠囟?實現(xiàn)熔滴在基體表面?zhèn)鳠徇^程的間接控制。(2)針對噴涂過程中試驗因素相互作用尚未明晰,開展了噴涂過程中噴涂功率、送粉電壓、噴涂靶距的交互作用研究,為工藝參數(shù)的選取提供了技術支持。文章分別使用正交試驗和響應面試驗的方法設計了試驗方案。使用響應面試驗的方法,以涂層厚度和涂層孔隙率為響應值,使用方差法分析了各工藝參數(shù)對涂層厚度和孔隙率的影響,研究了工藝參數(shù)的交互作用對涂層厚度和孔隙率的影響規(guī)律。利用極差法分析了獲得的硬度結果,獲得了不同工藝參數(shù)條件下涂層硬度的演變規(guī)律。(3)針對當前熱噴涂涂層結合強度較低的問題,開展了基體預處理方法對涂層結合強度的研究,為涂層結合強度的提高提供可行路徑。利用膠結拉伸試驗法測試了涂層的結合強度,對比分析了噴砂粗化、機械粗化和激光處理等粗化手段對于涂層強度的影響規(guī)律,觀察了三種粗化方式獲取的涂層的微觀形貌。發(fā)現(xiàn)采用激光處理獲得的涂層與基體間結合較緊密,涂層結合強度高。采用單因素試驗的方式研究了基體預熱溫度對于涂層結合強度的影響,獲得了關于基體溫度的最佳區(qū)間。
【關鍵詞】：NiCrBSi-Mo涂層 工藝優(yōu)化 交互作用 表面預處理 結合強度
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 研究背景和意義13-17
• 1.1.1 再制造發(fā)展現(xiàn)狀及意義13-15
• 1.1.2 熱噴涂的技術特點15-16
• 1.1.3 研究對象16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究綜述17-19
• 1.3 主要研究內(nèi)容19-21
• 1.3.1 課題來源19
• 1.3.2 課題提出19
• 1.3.3 主要研究內(nèi)容19-21
• 第2章 熱噴涂涂層沉積過程分析21-29
• 2.1 熔滴變形分析21-26
• 2.1.1 單一熔滴的展開21-24
• 2.1.2 多熔滴的堆疊沉積24-26
• 2.2 基體表面形貌對熔滴沉積的影響26-27
• 2.3 本章小結27-29
• 第3章 等離子噴涂NiCrBSi-Mo工藝參數(shù)優(yōu)化研究29-51
• 3.1 試驗條件29-35
• 3.1.1 試驗設備29-32
• 3.1.2 基體與粉末32-33
• 3.1.3 路徑規(guī)劃33-35
• 3.2 試驗方法與設計35-38
• 3.2.1 涂層檢測方法35-36
• 3.2.2 試驗方案36-38
• 3.3 工藝參數(shù)優(yōu)化38-46
• 3.3.1 涂層硬度優(yōu)化38-40
• 3.3.2 涂層厚度優(yōu)化40-43
• 3.3.3 涂層孔隙率優(yōu)化43-46
• 3.4 多因素交互作用分析46-50
• 3.4.1 基于厚度的交互作用分析46-48
• 3.4.2 基于孔隙率的交互作用分析48-50
• 3.5 本章小結50-51
• 第4章 基體預處理工藝對涂層結合強度的影響分析51-63
• 4.1 試驗條件與方法51-54
• 4.1.1 抗拉結合強度的測定51-53
• 4.1.2 噴涂試驗工藝參數(shù)53-54
• 4.2 基體表面粗化對涂層結合強度的影響規(guī)律54-60
• 4.2.1 噴砂粗化54-56
• 4.2.2 機械粗化56-57
• 4.2.3 激光粗化57-59
• 4.2.4 粗化工藝的對比分析59-60
• 4.3 基體預熱溫度對涂層結合強度的影響規(guī)律60-62
• 4.4 本章小結62-63
• 第5章 結論與展望63-65
• 5.1 結論63-64
• 5.2 展望64-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文、參與科研項目情況69-71
• 致謝71-72
• 學位論文評閱及答辯情況表72

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳麗梅;李強;;等離子噴涂技術現(xiàn)狀及發(fā)展[J];熱處理技術與裝備;2006年01期

2 ;武漢材保所：重新啟用高能等離子噴涂設備 為建設“兩型”社會作貢獻[J];表面工程資訊;2008年02期

3 ;等離子噴涂設備簡介[J];材料保護;1966年04期

4 ;等離子噴涂[J];機車車輛工藝;1971年05期

5 高奉周;;大功率等離子噴涂槍鑒定會在沈陽舉行[J];焊接;1980年06期

6 耿家林;;等離子噴涂修復發(fā)動機傳動桿[J];航空工藝技術;1981年07期

7 谷式，

本文編號：545079