鋁合金輪轂?zāi)>呤Х治雠c激光成型再制造研究
本文關(guān)鍵詞:鋁合金輪轂?zāi)>呤Х治雠c激光成型再制造研究
更多相關(guān)文章: 輪轂?zāi)>?/b> 失效形式 激光熔覆 力學(xué)性能 組織分析 裂紋
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)水平與生活質(zhì)量的提高,人們開(kāi)始越發(fā)的關(guān)注環(huán)境污染、生態(tài)破壞等問(wèn)題;針對(duì)汽車使用量的逐年增加,人們開(kāi)始試圖從減輕汽車自重的角度達(dá)到節(jié)能方式目的,其中減輕輪轂重量便是其一。鋁合金輪轂由于具有美觀、耐腐蝕強(qiáng)、加工性好、重量輕、比強(qiáng)度高、散熱好、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),能夠滿足汽車輕量化的基本要求,可代替鋼板成為汽車輪轂選材的首選。由于H13鋼具有高的淬透性、高的韌性、較好的耐磨損與抗熱裂能力,較好的可加工性和良好的抗脫碳能力,被廣泛的應(yīng)用于鋁合金壓鑄模具中;但是,由于鋁合金壓鑄模具惡劣的工作環(huán)境,會(huì)導(dǎo)致模具產(chǎn)生各種形式的失效,其中,熱疲勞開(kāi)裂、熱熔損、沖蝕、粘結(jié)、斷裂、模具的型腔變形等失效形式。本文應(yīng)用激光熔覆再制造方法,將再制造理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,分析鋁合金輪轂?zāi)>叩膶?shí)際應(yīng)用環(huán)境,鋁合金壓鑄特點(diǎn),主要失效形式,較系統(tǒng)的分析了熱疲勞裂紋的裂紋萌發(fā)與擴(kuò)展階段、熱熔損失效主要失效部位、進(jìn)行了粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試等,并對(duì)其主要失效形式機(jī)理進(jìn)行了分析說(shuō)明。針對(duì)試驗(yàn)材料H13鋼,對(duì)其進(jìn)行了顯微組織與力學(xué)性能研究,分析評(píng)價(jià)了其退火態(tài)組織中帶狀偏析及其晶間合金碳化物的組成與分布規(guī)律,并對(duì)其進(jìn)行了等級(jí)評(píng)價(jià)。研究了不同熱處理工藝后H13鋼組織中殘留碳化物含量、形貌、分布差異。根據(jù)鋁合金輪轂?zāi)>邔?shí)際應(yīng)用環(huán)境,主要失效形式,以及H13自身的物理性能,進(jìn)而確定最佳的激光熔覆工藝路線與適宜的合金粉末。熔覆材料選擇Stellite12高溫合金,以H13鋼為基板分別進(jìn)行單層激光熔覆到多層激光熔覆,并對(duì)比分析其組織形貌與力學(xué)性能,系統(tǒng)的研究了熔覆層裂紋萌生與擴(kuò)展方式,分析其開(kāi)裂機(jī)理。同時(shí),研究了基板與熔覆層界面的顯微組織,熔覆層組織隨溫度上升的變化趨勢(shì),及其熔覆層的強(qiáng)化機(jī)制。激光熔覆Co基合金的顯微組織由大量白色的γ-Co枝晶?晶間共晶組織與彌散分布著二次析出相組成?由于熔覆層中分布著高硬度?高熔點(diǎn)的硬質(zhì)強(qiáng)化相和細(xì)晶強(qiáng)化的作用,其硬度值顯著提高?
【關(guān)鍵詞】:輪轂?zāi)>?/strong> 失效形式 激光熔覆 力學(xué)性能 組織分析 裂紋
【學(xué)位授予單位】:燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TG241
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-11
- 第1章 緒論11-36
- 1.1 引言11
- 1.2 鋁合金壓鑄模具研究現(xiàn)狀11-16
- 1.2.1 鋁合金壓鑄模具的特點(diǎn)11-13
- 1.2.2 鋁合金壓鑄模具的損傷13-16
- 1.3 典型的鋁合金壓鑄模具材料16-25
- 1.3.1 H13熱作模具鋼簡(jiǎn)介16-17
- 1.3.2 H13熱作模具鋼的組織研究17-19
- 1.3.3 H13熱作模具鋼的力學(xué)性能分析19-20
- 1.3.4 鍛造對(duì)H13熱作模具鋼的影響20-23
- 1.3.5 熱處理對(duì)H13熱作模具鋼的影響23-25
- 1.4 H13鋼的表面強(qiáng)化處理技術(shù)25-34
- 1.4.1 已有的H13鋼表面處理技術(shù)25-26
- 1.4.2 H13鋼激光表面熔覆和重熔技術(shù)26-34
- 1.5 本文主要內(nèi)容及課題意義34-36
- 1.5.1 課題意義34-35
- 1.5.2 本文主要內(nèi)容35-36
- 第2章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法36-42
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料36-37
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)>邩悠穪?lái)源36
- 2.1.2 試驗(yàn)樣品成分36
- 2.1.3 熔覆材料36-37
- 2.2 實(shí)驗(yàn)方法與實(shí)驗(yàn)設(shè)備37-39
- 2.2.1 激光熔覆實(shí)驗(yàn)37-38
- 2.2.2 組織分析38
- 2.2.3 EDS與XRD分析38-39
- 2.3 力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)39-40
- 2.3.1 拉伸試樣39
- 2.3.2 拉伸試驗(yàn)儀器39-40
- 2.4 硬度測(cè)試40-42
- 2.4.1 韋氏硬度測(cè)試40
- 2.4.2 納米壓痕測(cè)量系統(tǒng)40-42
- 第3章 鋁合金輪轂壓鑄成形底模失效分析42-54
- 3.1 鋁合金輪轂簡(jiǎn)介42
- 3.2 鋁合金輪轂壓鑄過(guò)程42-44
- 3.3 鋁合金壓鑄模具特點(diǎn)44-45
- 3.4 鋁合金壓鑄模具內(nèi)鋁液的流動(dòng)分析45-46
- 3.5 鋁合金壓鑄模具的裂紋分析46-49
- 3.6 鋁合金壓鑄模具的粘結(jié)分析49-52
- 3.7 本章小結(jié)52-54
- 第4章 H13鋼的組織和力學(xué)性能研究54-68
- 4.1 引言54
- 4.2 H13鋼基本的物理性能參數(shù)54-55
- 4.3 退火態(tài)H13鋼組織性能研究及評(píng)價(jià)55-60
- 4.3.1 退火態(tài)帶狀組織分析55-56
- 4.3.2 等級(jí)評(píng)價(jià)56-57
- 4.3.3 退火態(tài)H13鋼組織碳化物分析57-58
- 4.3.4 加熱溫度對(duì)退火態(tài)組織的影響58-60
- 4.4 退火態(tài)H13鋼拉伸性能研究60-64
- 4.4.1 拉伸試驗(yàn)簡(jiǎn)介60
- 4.4.2 拉伸試樣60-61
- 4.4.3 伸長(zhǎng)率、截面收縮率61-62
- 4.4.4 拉伸曲線62-64
- 4.5 顯微硬度測(cè)量64-67
- 4.5.1 韋氏硬度測(cè)量64
- 4.5.2 納米壓痕測(cè)量結(jié)果64-67
- 4.6 結(jié)論67-68
- 第5章 鋁合金輪轂壓鑄底模激光增材強(qiáng)化工藝68-83
- 5.1 激光增材技術(shù)簡(jiǎn)介68-70
- 5.1.1 激光增材技術(shù)原理和特點(diǎn)68-69
- 5.1.2 沉積層添加材料類型69
- 5.1.3 沉積過(guò)程中添加材料方式69-70
- 5.2 激光增材Co基合金顯微組織及性能70-77
- 5.2.1 金相顯微鏡下的顯微組織觀察70-74
- 5.2.2 高溫顯微鏡下的顯微組織演化過(guò)程74-77
- 5.3 激光增材強(qiáng)化鋁合金輪轂底模工藝77-81
- 5.3.1 激光增材強(qiáng)化鋁合金輪轂底模工藝方案77-79
- 5.3.2 激光增材強(qiáng)化鋁合金輪轂底模的使用試驗(yàn)79-80
- 5.3.3 激光增材強(qiáng)化鋁合金輪轂底模試驗(yàn)結(jié)果分析80-81
- 5.4 本章小結(jié)81-83
- 結(jié)論83-85
- 參考文獻(xiàn)85-90
- 致謝90
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 馬琳;原津萍;張平;趙軍軍;;多道激光熔覆溫度場(chǎng)的有限元數(shù)值模擬[J];焊接學(xué)報(bào);2007年07期
2 陳列;謝沛霖;;齒面激光熔覆中的防邊緣塌陷工藝研究[J];激光技術(shù);2007年05期
3 孫會(huì)來(lái);趙方方;林樹(shù)忠;齊向陽(yáng);;激光熔覆研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];激光雜志;2008年01期
4 陳志坤;劉敏;曾德長(zhǎng);馬文有;;激光熔覆裂紋的產(chǎn)生原因及消除方法探究[J];激光雜志;2009年01期
5 鄭暉;韓志仁;陳江;王國(guó)棟;;采用激光熔覆方法校軸的試驗(yàn)研究[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年12期
6 朱晨光;孫耀寧;于青;;激光熔覆溫度場(chǎng)的數(shù)值模擬研究進(jìn)展[J];熱加工工藝;2012年08期
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(xué)院學(xué)報(bào);2013年05期
8 郭偉,徐慶鴻,田錫唐;激光熔覆的研究發(fā)展?fàn)顩r[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?fàn)顩r[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(shí)驗(yàn)與質(zhì)量控制[J];熱加工工藝;2000年01期
中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 鄧琦林;謝安寧;周廣才;;激光熔覆修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)試驗(yàn)研究[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2005年
2 鄧琦林;謝安寧;周廣才;;激光熔覆修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)試驗(yàn)研究[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)第11屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議專輯[C];2005年
3 鄧琦林;謝安寧;周廣才;;激光熔覆修復(fù)技術(shù)的基礎(chǔ)試驗(yàn)研究[A];2005年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集第11屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議專輯[C];2005年
4 張萬(wàn)紅;方亮;趙剛;;液相分散沉降法制備激光熔覆預(yù)涂涂層的研究[A];第五屆全國(guó)表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年
5 陳暢源;鄧琦林;葛志軍;;激光熔覆中的應(yīng)力研究[A];上海市激光學(xué)會(huì)2005年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年
6 鄧琦林;;艦船關(guān)鍵零件的激光熔覆修復(fù)[A];第13屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年
7 王明娣;劉秀波;郭開(kāi)波;宋成法;傅戈雁;石世宏;;激光熔覆成形件的應(yīng)力分析與裂紋控制[A];第14屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)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(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2003年
9 黃延祿;楊永強(qiáng);;雙方程邊界耦合法激光熔覆傳質(zhì)過(guò)程數(shù)值模擬[A];中西南十省區(qū)(市)焊接學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)第九屆年會(huì)論文集[C];2006年
10 劉繼常;;激光熔覆工藝?yán)碚撆c試驗(yàn)研究[A];第15屆全國(guó)特種加工學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下)[C];2013年
中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條
1 翟揚(yáng);激光熔覆硼、鈦材料市場(chǎng)海闊天空[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2003年
2 湯兆宏;激光熔覆專利技術(shù)修復(fù)綏中電廠80萬(wàn)千瓦汽輪機(jī)圍帶鉚釘損傷[N];中國(guó)電力報(bào);2008年
3 記者 趙靜;激光熔覆術(shù)成功再造煤礦機(jī)械[N];中國(guó)煤炭報(bào);2013年
4 本報(bào)記者 湯兆宏;成功修復(fù)寶鋼自備電廠35萬(wàn)千瓦汽輪機(jī)缸體[N];中國(guó)電力報(bào);2008年
中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 趙彥華;KMN鋼壓縮機(jī)葉片激光熔覆修復(fù)及后續(xù)加工特性研究[D];山東大學(xué);2015年
2 閆曉玲;激光熔覆再制造零件超聲檢測(cè)數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D];北京理工大學(xué);2015年
3 熊征;激光熔覆強(qiáng)化和修復(fù)薄壁型零部件關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)研究[D];華中科技大學(xué);2009年
4 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(xué);2011年
5 張慶茂;送粉激光熔覆應(yīng)用基礎(chǔ)理論的研究[D];中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;2000年
6 張三川;送粉激光熔覆陶瓷摻雜復(fù)合涂層技術(shù)及涂層成形機(jī)理研究[D];鄭州大學(xué);2002年
7 李明喜;鈷基合金及其納米復(fù)合材料激光熔覆涂層研究[D];東南大學(xué);2004年
8 鄭敏;鈦合金表面激光熔覆制備生物陶瓷涂層及其生物活性研究[D];蘭州理工大學(xué);2008年
9 王明娣;基于光內(nèi)送粉的激光熔覆快速制造機(jī)理與工藝研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年
10 李嘉寧;鈦合金激光熔覆Ti-Al/陶瓷復(fù)合涂層組織結(jié)構(gòu)與耐磨性的研究[D];山東大學(xué);2012年
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 許波;面向綠色再制造的單道激光熔覆幾何特征的研究[D];南京航空航天大學(xué);2011年
2 盧云龍;激光熔覆硅化物三元合金涂層的組織與性能研究[D];上海工程技術(shù)大學(xué);2015年
3 付志凱;輪軌材料激光溶覆Fe基合金涂層的微觀組織與磨損性能研究[D];西南交通大學(xué);2015年
4 李培源;鋼材表面非晶化工藝與性能研究[D];南京理工大學(xué);2015年
5 杭小琳;激光銑削對(duì)激光熔覆成形件的整形機(jī)理和試驗(yàn)研究[D];蘇州大學(xué);2015年
6 梁斌;基于大功率半導(dǎo)體激光熔覆的環(huán)模再制造研究[D];燕山大學(xué);2015年
7 相占鳳;添加固體潤(rùn)滑劑hBN的鈦合金激光熔覆高溫耐磨復(fù)合涂層研究[D];蘇州大學(xué);2015年
8 鄧居軍;磁化—激光熔覆復(fù)合技術(shù)強(qiáng)化與修復(fù)零部件表面性能的研究[D];江西理工大學(xué);2015年
9 艾銘杰;Cr12MoV模具鋼表面激光熔覆層組織及性能研究[D];山東大學(xué);2015年
10 趙文雨;2Cr12MoV表面激光熔覆Stellite 6涂層的組織及性能研究[D];上海交通大學(xué);2015年
,本文編號(hào):614041
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jiagonggongyi/614041.html