電爆炸定向噴涂法作為一種新興的熱噴涂技術(shù)，與傳統(tǒng)的熱噴涂技術(shù)相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，對(duì)利用該技術(shù)來提高火炮身管內(nèi)膛抗燒蝕性的機(jī)理進(jìn)行研究十分具有現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)已有的電爆炸噴涂設(shè)備進(jìn)行了適當(dāng)改造，采用氣動(dòng)裝夾方式提高了噴涂效率，自制了環(huán)保的除塵系統(tǒng)，減少了有毒煙塵的危害。同時(shí)對(duì)金屬絲電爆炸噴涂的原理及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。利用改造后的電爆炸噴涂裝置制備了65Mn、0Cr18Ni9Ti、2Cr13涂層,利用光學(xué)顯微鏡和掃描電鏡對(duì)涂層顯微組織進(jìn)行了觀察，分析了顯微組織和硬度，結(jié)果表明，涂層組織比原始顯微組織明顯細(xì)化，涂層/基體界面結(jié)合良好，存在明顯的元素?cái)U(kuò)散現(xiàn)象，涂層的顯微硬度比原始硬度顯著提高。 以0Cr18Ni9Ti涂層為例對(duì)噴涂過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行了分析，應(yīng)用多種方法對(duì)不同噴涂條件下涂層厚度和孔隙率進(jìn)行了比較，結(jié)果表明：隨著噴涂電壓的增加涂層的孔隙率降低，涂層的厚度增加，但增加幅值減小；隨著噴涂距離的增加，涂層厚度減小，孔隙率增加；隨著噴涂次數(shù)的增加，涂層厚度增加，孔隙率降低。 以涂層FeCrBSi為例，從數(shù)值分析的角度對(duì)噴涂粒子沖擊基體鋼板過程中的應(yīng)力變化情況及粒子的沉積... 

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 選題背景
    1.2 火炮身管壽命
    1.3 國內(nèi)外身管增壽研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國外身管增壽研究現(xiàn)狀
            1.3.1.1 電渣重熔
            1.3.1.2 自緊技術(shù)
            1.3.1.3 降低身管溫度
            1.3.1.4 提高身管內(nèi)膛表面的耐熱性能
            1.3.1.5 氣相沉積
            1.3.1.6 其他表面改性工藝
        1.3.2 國內(nèi)身管增壽的研究現(xiàn)狀
            1.3.2.1 鍍鉻
            1.3.2.2 鍍鉻層的激光處理
            1.3.2.3 難熔材料內(nèi)襯
            1.3.2.4 燒蝕與火炮身管壽命評(píng)價(jià)技術(shù)
    1.4 電爆炸噴涂技術(shù)
        1.4.1 金屬絲爆炸現(xiàn)象的國內(nèi)外實(shí)驗(yàn)研究
            1.4.1.1 國外實(shí)驗(yàn)研究概況
            1.4.1.2 國內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究概況
        1.4.2 電爆炸噴涂的國內(nèi)外研究概況
    1.5 有限元法及 ANSYS 軟件
    1.6 本論文研究?jī)?nèi)容
第二章 電爆炸噴涂技術(shù)的實(shí)驗(yàn)原理及應(yīng)用前景
    2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 實(shí)驗(yàn)原理
    2.3 電爆炸噴涂設(shè)備的改造
    2.4 新開發(fā)的電爆炸噴涂設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)
    2.5 金屬導(dǎo)體爆炸過程分析
    2.6 金屬導(dǎo)體爆炸速度分析
    2.7 電爆炸噴涂技術(shù)的潛在應(yīng)用
        2.7.1 在國防中業(yè)中的應(yīng)用前景
        2.7.2 在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用前景
        2.7.3 在鋼鐵制造行業(yè)中的應(yīng)用前景
        2.7.4 在電力行業(yè)中的應(yīng)用前景
        2.7.5 經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)作用
    2.8 本章小結(jié)
第三章 電爆炸噴涂涂層初步研究
    3.1 電爆炸噴涂 65Mn 涂層研究
        3.1.1 試驗(yàn)
        3.1.2 涂層分析
        3.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    3.2 電爆炸噴涂 0Cr18Ni9Ti 涂層研究
        3.2.1 試驗(yàn)
        3.2.2 涂層分析
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    3.3 電爆炸噴涂 2Cr13 涂層研究
        3.3.1 試驗(yàn)
        3.3.2 涂層分析
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 電爆炸噴涂工藝參數(shù)與涂層指標(biāo)的關(guān)系
    4.1 噴涂距離對(duì)涂層各指標(biāo)的影響
    4.2 噴涂次數(shù)對(duì)涂層各指標(biāo)的影響
    4.3 噴涂電壓對(duì)涂層孔隙率及涂層厚度的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 電爆炸噴涂有限元分析
    5.1 電爆炸噴涂對(duì)基體的應(yīng)力影響分析
        5.1.1 電爆炸噴涂沖擊波的能量分析
        5.1.2 基體的應(yīng)力影響分析
    5.2 電爆炸噴涂對(duì)涂層、基體溫度及降溫速率的影響分析
        5.2.1 電爆炸噴涂粒子沉積過程數(shù)值計(jì)算
        5.2.2 瞬態(tài)傳熱分析
        5.2.3 模擬建立及參數(shù)選取
            5.2.3.1 模型建立
            5.2.3.2 參數(shù)選取
        5.2.4 ANSYS 熱分析過程
        5.2.5 溫度場(chǎng)模擬結(jié)果
        5.2.6 結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 電爆炸噴涂涂層對(duì)身管增壽的機(jī)理試驗(yàn)驗(yàn)證
    6.1 試驗(yàn)方案
    6.2 鍍層和電爆炸噴涂涂層制備
        6.2.1 鍍層制備
        6.2.2 電爆炸噴涂制備 7Cr13+B 涂層與 FeCrBSiB 涂層
    6.3 涂層性能對(duì)比試驗(yàn)與分析
        6.3.1 涂層表面形貌
        6.3.2 硬度對(duì)比
        6.3.3 孔隙率對(duì)比
        6.3.4 結(jié)合強(qiáng)度對(duì)比
            6.3.4.1 熱震法
            6.3.4.2 磨、鋸法
        6.3.5 耐燒蝕測(cè)試
        6.3.6 試驗(yàn)結(jié)果分析與討論
    6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3683510