汽輪機葉片是整個汽輪機系統(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,需要對損害嚴(yán)重的葉片進行修復(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)過對熔覆工藝系統(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,該平臺由制造系統(tǒng)和測試系統(tǒng)兩部分組成。其中制造部分通過控制機器人末端運行的軌跡實現(xiàn)對熔覆軌跡的控制,熔覆軌跡通過CAD軟件進行設(shè)計,自開發(fā)程序?qū)AD圖形轉(zhuǎn)換成為ABB機器人程序語言,在計算機上對熔覆軌跡進行仿真模擬后,控制機器人夾持激光熔覆頭完成激光熔覆過程。測試部分由紅外測溫儀和加速度傳感器組成,在試驗過程中實時測量熔覆金屬層的溫度和機器人的運行速度。對激光功率、掃描速率和送粉速率等工藝參數(shù)對熔覆層宏觀形貌的影響進行研究。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,到達與激光光斑直徑相近后不再變化。搭接率為38%時,熔覆層的表面平整度最好。機器人速度超差影響熔覆層厚度均勻性,... 

【文章來源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：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 本文主要研究內(nèi)容
第2章 試驗材料與方法
    2.1 試驗材料
    2.2 試驗設(shè)備
        2.2.1 激光器
        2.2.2 機器人
        2.2.3 送粉系統(tǒng)
    2.3 試驗方法
        2.3.1 激光熔覆工藝試驗及熔覆層組織性能測試
        2.3.2 機器人運動速度測試方法
第3章 激光增材制造平臺的搭建
    3.1 激光增材制造平臺
    3.2 制造部分
        3.2.1 硬件設(shè)備
        3.2.2 軟件系統(tǒng)
    3.3 測試系統(tǒng)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 制備工藝對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 搭接率對宏觀形貌的影響
    4.3 速度超差對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 機器人運動穩(wěn)定性的測試結(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
        5.1.2 工藝參數(shù)對顯微硬度的影響規(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 熔覆層道間停留時間對顯微硬度的影響規(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
        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
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】：
期刊論文
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碩士論文
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[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
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[7]汽輪機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



本文編號：3064784