La 2 O 3 改善激光熔覆WC/Ni基金屬陶瓷復(fù)合涂層性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-12 07:37
激光熔覆金屬陶瓷工藝是利用激光束作為熱源,使金屬陶瓷粉末與基體材料熔化形成具有冶金結(jié)合,比基材更高硬度、耐磨性、耐腐蝕性的金屬陶瓷涂層。WC/Ni60金屬陶瓷粉末是最常見(jiàn)的金屬陶瓷熔覆粉末。稀土可以改善激光熔覆涂層的組織與結(jié)構(gòu),增加涂層組織致密,降低涂層與基體之間的熱膨脹系數(shù)差距,降低涂層中的熱應(yīng)力,減少夾雜和裂紋。但目前關(guān)于稀土對(duì)激光熔覆金屬陶瓷涂層的組織、相組成以及性能的影響的相關(guān)研究較少。本文首先研究了不同激光加工參數(shù)對(duì)Q235鋼上激光熔覆制備含稀土La2O3的WC/Ni基金屬陶瓷涂層成型性(熔寬、熔高、熔深、潤(rùn)濕角和稀釋率)的影響,總結(jié)出激光熔覆含La2O3的WC/Ni金屬陶瓷涂層的最佳的加工工藝參數(shù)為:功率2000 W,掃描速度為100 mm/min,光斑直徑2 mm,預(yù)熱溫度為T=300℃,保護(hù)氣流量為10 L/min。然后,采用以上工藝參數(shù),在60wt%Ni+40wt%WC粉末中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0,0.6%,1.0%,1.4%的La2O3稀土粉末,在Q235鋼基體表面激光熔覆制備了一層La2O3/WC/Ni復(fù)合涂層,研究了稀土La2O3含量對(duì)涂層組織形貌,物相成分,...
【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)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 激光熔覆技術(shù)
1.2.1 激光熔覆的工藝方法
1.2.2 激光工藝參數(shù)對(duì)涂層的影響
1.2.3 激光熔覆金屬陶瓷涂層的性能
1.2.4 激光熔覆金屬陶瓷技術(shù)的應(yīng)用
1.3 稀土在金屬陶瓷復(fù)合涂層中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 基體材料及尺寸
2.1.2 涂層材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器
2.2.1 大功率半導(dǎo)體激光器
2.2.2 高能球磨機(jī)
2.2.3 送粉器
2.3 激光熔覆過(guò)程
2.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法
2.4.1 微觀組織及相結(jié)構(gòu)分析
2.4.2 顯微硬度測(cè)試
2.4.3 摩擦磨損性能測(cè)試
2.4.4 電化學(xué)耐腐蝕試驗(yàn)
2.5 本章小結(jié)
第3章 激光熔覆La_2O_3/WC/Ni復(fù)合涂層的基本特征
3.1 引言
3.2 La_2O_3/WC/Ni金屬陶瓷復(fù)合涂層的典型形貌
3.3 工藝參數(shù)對(duì)涂層成型性的影響
3.3.1 激光掃描功率對(duì)涂層的影響
3.3.2 激光掃描速度對(duì)涂層的影響
3.3.3 送粉率對(duì)涂層的影響
3.4 工藝參數(shù)對(duì)稀釋率與浸潤(rùn)角的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 稀土La_2O_3含量對(duì)WC/Ni涂層組織與性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)
4.3 涂層的典型顯微組織
4.4 涂層的物相與成分分析
4.5 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層組織的影響
4.6 稀土La_2O_3含量對(duì)WC行為的影響
4.7 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層性能的影響
4.7.1 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層硬度的影響
4.7.2 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層耐磨性的影響
4.7.3 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層耐腐蝕性的影響
4.8 La_2O_3/WC/Ni金屬陶瓷復(fù)合涂層激光熔覆實(shí)例
4.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬零件選區(qū)激光熔化直接成型技術(shù)研究進(jìn)展(邀請(qǐng)論文)[J]. 楊永強(qiáng),王迪,吳偉輝. 中國(guó)激光. 2011(06)
[2]不銹鋼薄壁零件選區(qū)激光熔化制造及影響因素研究[J]. 楊永強(qiáng),羅子藝,蘇旭彬,王迪. 中國(guó)激光. 2011(01)
[3]金屬粉末激光快速成形技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 尚曉峰,韓冬雪,于福鑫. 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新. 2010(05)
[4]選區(qū)激光熔化變密度快速制造工藝研究[J]. 吳偉輝,楊永強(qiáng),王迪,黃偉紅. 中國(guó)激光. 2010(07)
[5]金屬零件直接快速制造技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張海鷗,王超,胡幫友,蔣疆,鄒海平,王桂蘭. 航空制造技術(shù). 2010(08)
[6]金屬粉末選區(qū)激光熔化技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 尹華,白培康,劉斌,李玉新. 熱加工工藝. 2010(01)
[7]工藝參數(shù)對(duì)SLM激光快速成型件表面粗糙度的影響[J]. 陳光霞,王澤敏,關(guān)凱,曾曉雁. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2009(12)
[8]稀土對(duì)金屬陶瓷涂層微觀組織改性作用研究現(xiàn)狀和應(yīng)用進(jìn)展[J]. 何科杉,程西云,李志華. 潤(rùn)滑與密封. 2009(03)
[9]激光熔覆技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 邱星武,李剛,邱玲. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2008(03)
[10]金屬零件選區(qū)激光熔化快速成型技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 吳崢強(qiáng). 熱加工工藝. 2008(13)
博士論文
[1]外載作用下激光熔覆WC/Ni復(fù)合涂層的疲勞斷裂行為研究[D]. 許金沙.華東理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]Ni基大面積激光熔覆涂層制備工藝及組織性能研究[D]. 邱星武.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2008
[2]金屬粉末選區(qū)激光熔化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫大慶.北京工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3621308
【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)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 激光熔覆技術(shù)
1.2.1 激光熔覆的工藝方法
1.2.2 激光工藝參數(shù)對(duì)涂層的影響
1.2.3 激光熔覆金屬陶瓷涂層的性能
1.2.4 激光熔覆金屬陶瓷技術(shù)的應(yīng)用
1.3 稀土在金屬陶瓷復(fù)合涂層中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究的主要內(nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 基體材料及尺寸
2.1.2 涂層材料
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器
2.2.1 大功率半導(dǎo)體激光器
2.2.2 高能球磨機(jī)
2.2.3 送粉器
2.3 激光熔覆過(guò)程
2.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法
2.4.1 微觀組織及相結(jié)構(gòu)分析
2.4.2 顯微硬度測(cè)試
2.4.3 摩擦磨損性能測(cè)試
2.4.4 電化學(xué)耐腐蝕試驗(yàn)
2.5 本章小結(jié)
第3章 激光熔覆La_2O_3/WC/Ni復(fù)合涂層的基本特征
3.1 引言
3.2 La_2O_3/WC/Ni金屬陶瓷復(fù)合涂層的典型形貌
3.3 工藝參數(shù)對(duì)涂層成型性的影響
3.3.1 激光掃描功率對(duì)涂層的影響
3.3.2 激光掃描速度對(duì)涂層的影響
3.3.3 送粉率對(duì)涂層的影響
3.4 工藝參數(shù)對(duì)稀釋率與浸潤(rùn)角的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 稀土La_2O_3含量對(duì)WC/Ni涂層組織與性能的影響
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)
4.3 涂層的典型顯微組織
4.4 涂層的物相與成分分析
4.5 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層組織的影響
4.6 稀土La_2O_3含量對(duì)WC行為的影響
4.7 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層性能的影響
4.7.1 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層硬度的影響
4.7.2 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層耐磨性的影響
4.7.3 稀土La_2O_3含量對(duì)涂層耐腐蝕性的影響
4.8 La_2O_3/WC/Ni金屬陶瓷復(fù)合涂層激光熔覆實(shí)例
4.9 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]金屬零件選區(qū)激光熔化直接成型技術(shù)研究進(jìn)展(邀請(qǐng)論文)[J]. 楊永強(qiáng),王迪,吳偉輝. 中國(guó)激光. 2011(06)
[2]不銹鋼薄壁零件選區(qū)激光熔化制造及影響因素研究[J]. 楊永強(qiáng),羅子藝,蘇旭彬,王迪. 中國(guó)激光. 2011(01)
[3]金屬粉末激光快速成形技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 尚曉峰,韓冬雪,于福鑫. 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新. 2010(05)
[4]選區(qū)激光熔化變密度快速制造工藝研究[J]. 吳偉輝,楊永強(qiáng),王迪,黃偉紅. 中國(guó)激光. 2010(07)
[5]金屬零件直接快速制造技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 張海鷗,王超,胡幫友,蔣疆,鄒海平,王桂蘭. 航空制造技術(shù). 2010(08)
[6]金屬粉末選區(qū)激光熔化技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 尹華,白培康,劉斌,李玉新. 熱加工工藝. 2010(01)
[7]工藝參數(shù)對(duì)SLM激光快速成型件表面粗糙度的影響[J]. 陳光霞,王澤敏,關(guān)凱,曾曉雁. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2009(12)
[8]稀土對(duì)金屬陶瓷涂層微觀組織改性作用研究現(xiàn)狀和應(yīng)用進(jìn)展[J]. 何科杉,程西云,李志華. 潤(rùn)滑與密封. 2009(03)
[9]激光熔覆技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 邱星武,李剛,邱玲. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2008(03)
[10]金屬零件選區(qū)激光熔化快速成型技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 吳崢強(qiáng). 熱加工工藝. 2008(13)
博士論文
[1]外載作用下激光熔覆WC/Ni復(fù)合涂層的疲勞斷裂行為研究[D]. 許金沙.華東理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]Ni基大面積激光熔覆涂層制備工藝及組織性能研究[D]. 邱星武.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2008
[2]金屬粉末選區(qū)激光熔化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫大慶.北京工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3621308
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