汽輪機(jī)葉片是整個(gè)汽輪機(jī)系統(tǒng)中的核心部件之一,由于葉片的工作環(huán)境極易遭到水蝕侵害,因此,需要對(duì)損害嚴(yán)重的葉片進(jìn)行修復(fù)。采用激光熔覆技術(shù)在2Cr13基板上熔覆Stellite 6鈷基合金粉末制備熔覆層,是一種方便、快捷和低成本的葉片修復(fù)方法。經(jīng)過(guò)對(duì)熔覆工藝系統(tǒng)的研究,可以為工業(yè)生產(chǎn)中合理制定汽輪機(jī)葉片修復(fù)工藝提供指導(dǎo)。搭建了基于激光同軸送粉的增材制造平臺(tái),該平臺(tái)由制造系統(tǒng)和測(cè)試系統(tǒng)兩部分組成。其中制造部分通過(guò)控制機(jī)器人末端運(yùn)行的軌跡實(shí)現(xiàn)對(duì)熔覆軌跡的控制,熔覆軌跡通過(guò)CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì),自開(kāi)發(fā)程序?qū)AD圖形轉(zhuǎn)換成為ABB機(jī)器人程序語(yǔ)言,在計(jì)算機(jī)上對(duì)熔覆軌跡進(jìn)行仿真模擬后,控制機(jī)器人夾持激光熔覆頭完成激光熔覆過(guò)程。測(cè)試部分由紅外測(cè)溫儀和加速度傳感器組成,在試驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)測(cè)量熔覆金屬層的溫度和機(jī)器人的運(yùn)行速度。對(duì)激光功率、掃描速率和送粉速率等工藝參數(shù)對(duì)熔覆層宏觀形貌的影響進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,熔覆層高度隨能量密度的增加而增加,存在飽和值;熔覆層寬度隨送粉速率、能量密度的增加而增加,到達(dá)與激光光斑直徑相近后不再變化。搭接率為38%時(shí),熔覆層的表面平整度最好。機(jī)器人速度超差影響熔覆層厚度均勻性,... 

【文章來(lái)源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 汽輪機(jī)葉片修復(fù)
    1.3 金屬激光增材制造研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 激光器
        2.2.2 機(jī)器人
        2.2.3 送粉系統(tǒng)
    2.3 試驗(yàn)方法
        2.3.1 激光熔覆工藝試驗(yàn)及熔覆層組織性能測(cè)試
        2.3.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)速度測(cè)試方法
第3章 激光增材制造平臺(tái)的搭建
    3.1 激光增材制造平臺(tái)
    3.2 制造部分
        3.2.1 硬件設(shè)備
        3.2.2 軟件系統(tǒng)
    3.3 測(cè)試系統(tǒng)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 制備工藝對(duì)熔覆層宏觀形貌的影響規(guī)律
    4.1 制備工藝參數(shù)的范圍
    4.2 工藝參數(shù)對(duì)熔覆層宏觀形貌的影響
        4.2.1 激光功率的影響
        4.2.2 掃描速度的影響
        4.2.3 送粉速率的影響
        4.2.4 搭接率對(duì)宏觀形貌的影響
    4.3 速度超差對(duì)熔覆層宏觀形貌的影響
        4.3.1 熔覆層厚度不均現(xiàn)象
        4.3.2 機(jī)器人運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性的測(cè)試結(jié)果
        4.3.3 結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Stellite6熔覆合金層的組織性能
    5.1 單道熔覆層的顯微組織及硬度特征
        5.1.1 單道熔覆層的顯微組織特點(diǎn)
        5.1.2 工藝參數(shù)對(duì)顯微硬度的影響規(guī)律
    5.2 多道熔覆層的顯微組織及硬度特征
        5.2.1 多道熔覆層的顯微組織及顯微硬度特征
        5.2.2 熔覆層道間停留時(shí)間對(duì)顯微硬度的影響規(guī)律
    5.3 多層熔覆試樣顯微組織與性能
        5.3.1 多層熔覆試樣顯微組織特征
        5.3.2 多層熔覆層的宏觀硬度和顯微硬度特點(diǎn)
        5.3.3 多層熔覆顯微組織和硬度特征的成因分析
        5.3.4 影響熔覆層顯微組織和硬度的關(guān)鍵因素
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]激光熔覆鐵基合金單道成形工藝參數(shù)的研究[J]. 張若賓,張瑞乾,陳勇,劉國(guó)慶.  熱加工工藝. 2017(22)
[2]17-4PH不銹鋼表面激光熔覆Stellite6涂層組織及耐水蝕性能[J]. 任超,李鑄國(guó),疏達(dá),趙文雨,楊仁杰,王朋,葉建水.  中國(guó)激光. 2017(04)
[3]金屬材料增材制造技術(shù)[J]. 周成候,李蟬,吳王平,張玉,江鵬,雷金坤,戴興夢(mèng),董安寧,沈威,周學(xué)超.  金屬加工(冷加工). 2016(S1)
[4]不銹鋼表面低溫?zé)釘U(kuò)滲層制備及其耐蝕性[J]. 劉瑞良,閆牧夫,喬英杰.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]鈦合金表面激光熔覆鎳基二硫化鉬自潤(rùn)滑涂層質(zhì)量分析[J]. 范銘,孫榮祿,王海.  熱加工工藝. 2016(12)
[6]激光增材制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊強(qiáng),魯中良,黃福享,李滌塵.  航空制造技術(shù). 2016(12)
[7]材料3D打印技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 黃衛(wèi)東.  新型工業(yè)化. 2016(03)
[8]金屬材料增材制造技術(shù)[J]. 黃春平,黃碩文,劉奮成.  金屬加工(熱加工). 2016(02)
[9]汽輪機(jī)末級(jí)葉片進(jìn)汽邊表面防水蝕工藝研究[J]. 王烜烽,張鐵磊,胡仁杰,毛志剛,滕樹(shù)新.  熱力透平. 2015(03)
[10]工藝參數(shù)對(duì)IC10高溫合金激光熔覆層形貌的影響[J]. 邢彬,常保華,都東.  焊接學(xué)報(bào). 2015(07)

博士論文
[1]選擇性激光熔化成形金屬零件性能研究[D]. 王黎.華中科技大學(xué) 2012
[2]鈷基合金及其納米復(fù)合材料激光熔覆涂層研究[D]. 李明喜.東南大學(xué) 2004

碩士論文
[1]選擇性激光熔化AlSi10Mg合金組織與性能研究[D]. 王學(xué)才.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于CMT的鋁合金電弧增材制造（3D打�。┘夹g(shù)及工藝研究[D]. 張瑞.南京理工大學(xué) 2016
[3]H13鋼激光熔覆Ni基和Co基高溫合金的力學(xué)性能研究[D]. 王賓.燕山大學(xué) 2016
[4]2Cr12MoV表面激光熔覆Stellite 6涂層的組織及性能研究[D]. 趙文雨.上海交通大學(xué) 2015
[5]GH4169合金激光熔化沉積修復(fù)研究[D]. 劉彥濤.北京有色金屬研究總院 2014
[6]激光光內(nèi)送粉單道熔覆工藝及噴嘴優(yōu)化研究[D]. 俞亮亮.蘇州大學(xué) 2014
[7]汽輪機(jī)葉片材料表面激光熔覆制備Stellite 6合金涂層的研究[D]. 王東.上海交通大學(xué) 2014



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