本文關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸激光熔覆再制造工藝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在長期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,軸頸部位會(huì)產(chǎn)生磨損和裂紋等損傷問題,通過再制造修復(fù)損傷部位不僅能夠節(jié)約成本,而且可以提高資源利用率。激光熔覆作為再制造修復(fù)的主要技術(shù)之一,具有基體變形小、界面結(jié)合強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的激光熔覆再制造修復(fù),本文以發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸為研究對象,以曲軸激光熔覆再制造修復(fù)為研究目標(biāo),研究激光功率、掃描速度等工藝參數(shù)對熔覆層性能的影響,確定發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸激光熔覆最佳工藝參數(shù)；根據(jù)曲軸連桿軸頸的運(yùn)動(dòng)軌跡,推導(dǎo)出激光束的運(yùn)動(dòng)軌跡,并圍繞曲軸激光熔覆試驗(yàn)展開研究。本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下： (1)利用不同粉末進(jìn)行曲軸基體材料45鋼樣板的激光熔覆試驗(yàn),觀察熔覆層的宏觀形貌,測試粉末和基體材料的線膨脹系數(shù),確定適用于曲軸基體材料的熔覆粉末。 (2)在曲軸材料45鋼樣板表面制備單層多道鐵基激光熔覆層,研究激光功率、掃描速度等工藝參數(shù)對熔覆層性能的影響,利用SEM和顯微硬度計(jì)進(jìn)行熔覆層金相組織觀察和硬度測試,并分析激光功率和掃描速度對激光熔覆層顯微組織和硬度變化的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著掃描速度增大,熔覆層組織變細(xì)密,熔覆層硬度先升高后又略微降低；隨著激光功率增大,熔覆層組織變粗大,硬度略微降低。在42CrMoA表面制備多道多層激光熔覆層,觀察熔覆層組織,并對熔覆層進(jìn)行性能測試。 (3)將曲軸水平固定在無偏心裝置的機(jī)床上,研究曲軸表面激光熔覆工藝,提出在曲軸表面獲得均勻熔覆層應(yīng)滿足的條件,并基于這些條件建立激光束與連桿軸頸的運(yùn)動(dòng)軌跡和相對運(yùn)行速度的計(jì)算模型。 (4)測量曲軸表面滲氮層深度并進(jìn)行顯微組織觀察；通過對比有滲氮層和無滲氮層的軸頸表面激光熔覆層,分析滲氮層對熔覆層組織的影響；根據(jù)激光熔覆過程中曲軸連桿軸頸和激光束的運(yùn)動(dòng)軌跡及相對運(yùn)行速度計(jì)算模型,對曲軸連桿軸頸進(jìn)行實(shí)際熔覆試驗(yàn),驗(yàn)證計(jì)算模型的準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：激光熔覆 曲軸 工藝參數(shù) 運(yùn)動(dòng)控制
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG665;TK406
【目錄】：

• 目錄5-8
• Contents8-11
• 摘要11-12
• Abstract12-14
• 第1章 緒論14-26
• 1.1 引言14-15
• 1.2 激光熔覆技術(shù)簡介15-16
• 1.2.1 激光熔覆技術(shù)特點(diǎn)15-16
• 1.2.2 激光器16
• 1.2.3 送粉器16
• 1.3 激光熔覆再制造技術(shù)研究現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 熔覆粉末研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 熔覆層質(zhì)量研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.3 激光熔覆技術(shù)的工程應(yīng)用現(xiàn)狀18-20
• 1.4 激光熔覆技術(shù)在曲軸再制造中的研究現(xiàn)狀20-22
• 1.5 論文研究任務(wù)的提出及研究意義22
• 1.6 論文的研究內(nèi)容與框架22-26
• 第2章 激光熔覆設(shè)備及熔覆粉末優(yōu)選26-38
• 2.1 試驗(yàn)設(shè)備及測試方法26-28
• 2.1.1 CO_2激光器26-27
• 2.1.2 激光熔覆前處理27
• 2.1.3 熔覆層組織分析27
• 2.1.4 熔覆層性能測試27-28
• 2.2 與曲軸材料相匹配的粉末優(yōu)選28-36
• 2.2.1 粉末與基體的匹配準(zhǔn)則29-30
• 2.2.2 不同粉末的激光熔覆試驗(yàn)設(shè)計(jì)30-31
• 2.2.3 熔覆層的宏觀形貌31-34
• 2.2.4 熔覆層裂紋產(chǎn)生的原因及控制措施34-35
• 2.2.5 粉末的優(yōu)選35
• 2.2.6 粉末與基體熱膨脹系數(shù)的測量35-36
• 2.3 本章小結(jié)36-38
• 第3章 曲軸材料的激光熔覆工藝參數(shù)優(yōu)選38-50
• 3.1 45 鋼表面單層多道激光熔覆38-45
• 3.1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)38-39
• 3.1.2 工藝參數(shù)對熔覆層性能的影響39-45
• 3.1.3 工藝參數(shù)優(yōu)選45
• 3.2 42CrMoA表面多層多道激光熔覆45-49
• 3.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)45-47
• 3.2.2 熔覆層性能分析47-49
• 3.3 本章小結(jié)49-50
• 第4章 激光熔覆曲軸連桿軸頸運(yùn)動(dòng)控制研究50-56
• 4.1 激光熔覆過程理論分析50-51
• 4.1.1 實(shí)現(xiàn)熔覆層均勻性的基本方法50
• 4.1.2 實(shí)現(xiàn)熔覆層均勻性的關(guān)鍵控制參數(shù)50-51
• 4.2 激光熔覆過程中擬用的實(shí)施方案51
• 4.3 激光熔覆過程運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)學(xué)推導(dǎo)51-55
• 4.3.1 曲軸連桿軸頸與激光束的起始位置51-52
• 4.3.2 激光束的運(yùn)動(dòng)軌跡及相對速度計(jì)算52-53
• 4.3.3 速度不匹配對熔覆層形貌的影響53-54
• 4.3.4 軌跡不匹配對軸頸熔覆層的影響54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 曲軸連桿軸頸表面激光熔覆試驗(yàn)56-66
• 5.1 軸頸表面滲氮層深度測定56-59
• 5.1.1 試樣的制備57
• 5.1.2 滲氮層深度分析57-59
• 5.2 有無滲氮層軸頸表面激光熔覆試驗(yàn)59-61
• 5.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)59-60
• 5.2.2 熔覆層顯微組織60-61
• 5.3 曲軸激光熔覆的操作規(guī)程61-64
• 5.3.1 裝夾和調(diào)試62
• 5.3.2 激光熔覆參數(shù)選定62
• 5.3.3 數(shù)控編程62-63
• 5.3.4 激光熔覆曲軸軸頸63
• 5.3.5 異常情況處理63-64
• 5.4 曲軸連桿軸頸激光熔覆試驗(yàn)研究64-65
• 5.4.1 試驗(yàn)材料64
• 5.4.2 試驗(yàn)方法64-65
• 5.4.3 熔覆層形貌65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 第6章 結(jié)論與展望66-68
• 6.1 結(jié)論66
• 6.2 展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目74-76
• 發(fā)表論文74
• 參加的科研項(xiàng)目74-76
• 致謝76-77
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表77

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸激光熔覆再制造工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：260290