雙螺桿壓縮機(jī)因其具備構(gòu)造簡(jiǎn)單、節(jié)能高效、運(yùn)行平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制冷、食品冷藏、空氣壓縮等領(lǐng)域。作為壓縮機(jī)核心部件的螺桿轉(zhuǎn)子,由于長(zhǎng)時(shí)間工作在高速、高溫、高壓環(huán)境下,其軸面易出現(xiàn)損傷失效。雙螺桿壓縮機(jī)在我國(guó)擁有巨大的保有量,據(jù)統(tǒng)計(jì),每年因壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子報(bào)廢造成的停機(jī)損失達(dá)數(shù)十億美元,亟需即時(shí)有效的修復(fù)方法和防護(hù)措施。本研究在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“增材再制造機(jī)械零件服役壽命預(yù)測(cè)方法及實(shí)驗(yàn)研究（51505268）”的資助下,以螺桿轉(zhuǎn)子軸損傷修復(fù)與強(qiáng)化為背景,運(yùn)用激光熔覆技術(shù)在螺桿轉(zhuǎn)子材料40Cr基體上制備N(xiāo)i60合金涂層,為螺桿轉(zhuǎn)子再制造工藝優(yōu)化、合金層組織演變規(guī)律、服役性能評(píng)價(jià)提供相應(yīng)的理論方法及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。首先,對(duì)螺桿轉(zhuǎn)子軸用鋼激光熔覆工藝進(jìn)行了優(yōu)化。以單道激光熔覆實(shí)驗(yàn)為切入點(diǎn),采用單因素實(shí)驗(yàn)法和正交實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合的方式,系統(tǒng)研究了激光功率、掃描速度、送粉量、離焦量等因素分別對(duì)熔覆層質(zhì)量的影響規(guī)律,找出影響熔覆層高度、寬度及稀釋率的因素主次順序及優(yōu)水平組合。并在此基礎(chǔ)上,研究搭接率對(duì)多道熔覆層表面粗糙度的影響,從而確定出螺桿轉(zhuǎn)子材料激光熔覆最優(yōu)工藝參數(shù)組合。然后,針對(duì)螺桿轉(zhuǎn)子軸用... 

【文章來(lái)源】：陜西理工大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

激光熔覆系統(tǒng)及熔覆過(guò)程示意圖

陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-1.3螺桿轉(zhuǎn)子軸激光熔覆再制造1.3.1失效狀態(tài)分析雙螺桿壓縮機(jī)因其具備構(gòu)造簡(jiǎn)單、高效節(jié)能、工作可靠、運(yùn)行平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制冷、食品冷藏、空氣動(dòng)力及各種空氣壓縮領(lǐng)域中。螺桿壓縮機(jī)的核心部件是由一對(duì)平行、互相嚙合的陰陽(yáng)螺桿轉(zhuǎn)子構(gòu)成，如圖1-2所示。圖1-2螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-2Schematicdiagramofscrewcompressor壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期工作在高溫、高壓、高速環(huán)境下，還要承受離心力、彎矩和扭矩等綜合應(yīng)力作用，其軸面易出現(xiàn)損傷失效[71]。其損傷失效的主要原因有：①在螺桿轉(zhuǎn)子加工過(guò)程中通常會(huì)采用磨削加工，磨削過(guò)程中會(huì)伴有大量的切削液和鐵屑，這些鐵屑如果清理不干凈就會(huì)殘留在轉(zhuǎn)子上，在轉(zhuǎn)子組裝運(yùn)行后就會(huì)進(jìn)入到潤(rùn)滑油系統(tǒng)里，進(jìn)而造成轉(zhuǎn)子軸頸出現(xiàn)刮傷和磨粒磨損；②在氣溫較低的環(huán)境下，壓縮機(jī)組剛啟動(dòng)時(shí)，由于潤(rùn)滑油溫或油壓過(guò)低而導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜尚未完全形成，此時(shí)轉(zhuǎn)子軸頸和軸瓦之間處于干摩擦狀態(tài)，最終導(dǎo)致軸頸磨損；③如果潤(rùn)滑油長(zhǎng)期未更換發(fā)生變質(zhì)，變質(zhì)的潤(rùn)滑油就會(huì)與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使轉(zhuǎn)子發(fā)生銹蝕；④由于壓縮機(jī)安裝不穩(wěn)定或電力系統(tǒng)不穩(wěn)定而造成轉(zhuǎn)子在工作中出現(xiàn)振動(dòng)導(dǎo)致軸頸損傷；⑤由于加工超差，或加工過(guò)程的失誤造成刀具或夾具劃傷轉(zhuǎn)子表面導(dǎo)致其損傷失效；⑥在交變應(yīng)力和高溫、高壓環(huán)境下，軸頸表面易出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕。圖1-3螺桿轉(zhuǎn)子軸頸損傷表面形貌Fig.1-3Damagesurfacemorphologyofscrewrotorjournal

陜西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-1.3螺桿轉(zhuǎn)子軸激光熔覆再制造1.3.1失效狀態(tài)分析雙螺桿壓縮機(jī)因其具備構(gòu)造簡(jiǎn)單、高效節(jié)能、工作可靠、運(yùn)行平穩(wěn)等一系列優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制冷、食品冷藏、空氣動(dòng)力及各種空氣壓縮領(lǐng)域中。螺桿壓縮機(jī)的核心部件是由一對(duì)平行、互相嚙合的陰陽(yáng)螺桿轉(zhuǎn)子構(gòu)成，如圖1-2所示。圖1-2螺桿壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1-2Schematicdiagramofscrewcompressor壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)期工作在高溫、高壓、高速環(huán)境下，還要承受離心力、彎矩和扭矩等綜合應(yīng)力作用，其軸面易出現(xiàn)損傷失效[71]。其損傷失效的主要原因有：①在螺桿轉(zhuǎn)子加工過(guò)程中通常會(huì)采用磨削加工，磨削過(guò)程中會(huì)伴有大量的切削液和鐵屑，這些鐵屑如果清理不干凈就會(huì)殘留在轉(zhuǎn)子上，在轉(zhuǎn)子組裝運(yùn)行后就會(huì)進(jìn)入到潤(rùn)滑油系統(tǒng)里，進(jìn)而造成轉(zhuǎn)子軸頸出現(xiàn)刮傷和磨粒磨損；②在氣溫較低的環(huán)境下，壓縮機(jī)組剛啟動(dòng)時(shí)，由于潤(rùn)滑油溫或油壓過(guò)低而導(dǎo)致潤(rùn)滑油膜尚未完全形成，此時(shí)轉(zhuǎn)子軸頸和軸瓦之間處于干摩擦狀態(tài)，最終導(dǎo)致軸頸磨損；③如果潤(rùn)滑油長(zhǎng)期未更換發(fā)生變質(zhì)，變質(zhì)的潤(rùn)滑油就會(huì)與金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使轉(zhuǎn)子發(fā)生銹蝕；④由于壓縮機(jī)安裝不穩(wěn)定或電力系統(tǒng)不穩(wěn)定而造成轉(zhuǎn)子在工作中出現(xiàn)振動(dòng)導(dǎo)致軸頸損傷；⑤由于加工超差，或加工過(guò)程的失誤造成刀具或夾具劃傷轉(zhuǎn)子表面導(dǎo)致其損傷失效；⑥在交變應(yīng)力和高溫、高壓環(huán)境下，軸頸表面易出現(xiàn)疲勞點(diǎn)蝕。圖1-3螺桿轉(zhuǎn)子軸頸損傷表面形貌Fig.1-3Damagesurfacemorphologyofscrewrotorjournal

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]鈦合金表面激光熔覆陶瓷涂層的研究進(jìn)展[J]. 路世盛,周健松,王凌倩,梁軍,曹四龍,李珂堯.  表面技術(shù). 2019(11)
[6]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的激光熔覆工藝參數(shù)多目標(biāo)優(yōu)化[J]. 溫海駿,孟小玲,許向川,曾艾婧.  應(yīng)用激光. 2019(05)
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博士論文
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[2]內(nèi)壓縮干式螺桿真空泵關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 巫修海.浙江理工大學(xué) 2016
[3]半導(dǎo)體激光熔覆再制造汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 郭士銳.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[4]離心壓縮機(jī)再制造葉輪服役壽命預(yù)測(cè)模型及數(shù)值仿真研究[D]. 舒林森.重慶大學(xué) 2013
[5]基于光內(nèi)送粉的激光熔覆快速制造機(jī)理與工藝研究[D]. 王明娣.南京航空航天大學(xué) 2008

碩士論文
[1]304不銹鋼表面激光熔覆鎳基合金涂層的熔敷工藝及改性研究[D]. 馮嘉寧.蘭州理工大學(xué) 2019
[2]316L不銹鋼激光熔覆實(shí)體成形控形工藝研究[D]. 徐海巖.大連理工大學(xué) 2018
[3]1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸頸激光熔覆修復(fù)工藝研究[D]. 劉寶鑾.湖南大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3514888