高硬度激光熔覆層裂紋的產(chǎn)生機(jī)理及控制方法研究
本文關(guān)鍵詞:高硬度激光熔覆層裂紋的產(chǎn)生機(jī)理及控制方法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:本論文采用C02激光器,利用同步送粉法制備高硬度激光熔覆層。研究了預(yù)熱溫度、激光掃描工藝路線、稀土元素、Ni/WC以及梯度激光熔覆方法對熔覆層裂紋的影響。借助現(xiàn)代化檢測設(shè)備對熔覆層的組織形貌、顯微硬度及耐磨性能進(jìn)行了測試分析。 研究結(jié)果表明:提高預(yù)熱溫度能抑制熔覆層中裂紋的產(chǎn)生,添加稀土元素能消除熔覆層中的裂紋,添加適量的Ni/WC能提高熔覆層的的耐磨性能,但較多的Ni/WC容易引發(fā)裂紋的產(chǎn)生。裂紋產(chǎn)生的根本原因是熱膨脹系數(shù)差過大,凝固過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力作用于晶界,使晶界產(chǎn)生開裂的趨勢,當(dāng)熱應(yīng)力超過材料的屈服極限時就產(chǎn)生了裂紋。 通過梯度激光熔覆的控制方法,選用含5%Ni/WC的Co47-49-1合金粉末,采用對基體預(yù)熱500℃熔覆后緩冷的工藝方法;激光功率為1500W,離焦量為+50mmm,掃描速度為300mm/min,送粉電壓為12V,送粉氣體流量為300L/h的工藝參數(shù)獲得表面無裂紋的高硬度梯度激光熔覆層。硬度測試表明高硬度層的硬度達(dá)734HVo.1,耐磨性能提高約5.68倍。
【關(guān)鍵詞】:激光熔覆 高硬度 裂紋 產(chǎn)生機(jī)理 控制方法
【學(xué)位授予單位】:長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TG174.4
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-6
- 目錄6-7
- 第一章 緒論7-13
- 1.1 激光加工技術(shù)簡介7
- 1.2 激光熔覆技術(shù)7-9
- 1.3 高硬度激光熔覆及裂紋控制技術(shù)9-11
- 1.4 本課題研究的目的、意義及內(nèi)容11-13
- 第二章 試驗材料、儀器與方法13-20
- 2.1 試驗材料13-14
- 2.2 試驗儀器設(shè)備14-16
- 2.3 激光熔覆試驗方案16-17
- 2.4 裂紋形貌觀測17-18
- 2.5 組織分析18
- 2.6 激光熔覆層性能測試18-20
- 第三章 預(yù)熱溫度對熔覆層裂紋的影響20-30
- 3.1 預(yù)熱溫度對Colmonoy88熔覆層裂紋的影響20-21
- 3.2 預(yù)熱溫度對Colferoloy1240-P_2熔覆層裂紋的影響21-22
- 3.3 預(yù)熱溫度對Wallax55熔覆層裂紋的影響22-23
- 3.4 預(yù)熱溫度對St12B熔覆層裂紋的影響23-24
- 3.5 預(yù)熱溫度對Co47-49-1熔覆層裂紋的影響24-25
- 3.6 耐磨性能測試25-28
- 3.7 單道熔覆層裂紋的產(chǎn)生機(jī)理小結(jié)28-30
- 第四章 掃描路線與稀土元素對裂紋的影響30-41
- 4.1 掃描路線對熔覆層裂紋的影響30-33
- 4.2 稀土元素對熔覆層裂紋的影響33-34
- 4.3 Ni/WC對搭接熔覆層裂紋的影響34-38
- 4.4 耐磨性能測試38-40
- 4.5 小結(jié)40-41
- 第五章 梯度激光熔覆對裂紋的影響41-57
- 5.1 梯度熔覆層理論模型的建立41-42
- 5.2 梯度熔覆底層裂紋控制試驗42-43
- 5.3 梯度熔覆過渡層裂紋控制試驗43-44
- 5.4 梯度熔覆高硬度層裂紋控制試驗44-45
- 5.5 梯度熔覆層顯微硬度分析45-46
- 5.6 梯度熔覆層微觀組織分析46-53
- 5.7 耐磨性能分析53-55
- 5.8 小結(jié)55-57
- 結(jié)論57-58
- 致謝58-59
- 參考文獻(xiàn)59-60
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:304210
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