面對持續(xù)升高的工作溫度和日趨復(fù)雜的服役環(huán)境,提升金屬粘結(jié)層的抗氧化腐蝕性能,是熱障涂層研究領(lǐng)域始終的熱點主題和不懈的追求目標(biāo)。本文基于對國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀分析和課題組前期研究,提出了“以鋁硅涂層為對象,在保持其內(nèi)層原位擴(kuò)散障結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用激光沖擊熔注技術(shù)在其表面引入微細(xì)稀土顆粒,充分發(fā)揮激光加工技術(shù)高能快冷特性和微細(xì)稀土顆粒的小尺寸效應(yīng)和活性元素效應(yīng)的協(xié)同作用,從而實現(xiàn)其多元化抗氧化腐蝕改性”的新思路。研究中,從激光熔注微細(xì)顆粒實現(xiàn)注入的理論基礎(chǔ)、激光熔注微細(xì)顆粒工藝參數(shù)與預(yù)置層間的耦合和激光熔注微細(xì)顆粒改性鋁硅涂層的顯微組織及硬度等三個方面,較為系統(tǒng)地研究了鋁硅涂層激光沖擊熔注改性層的形成機理,并考察了所制備改性鋁硅涂層的高溫氧化性能,旨在為金屬粘結(jié)層多元化抗氧化腐蝕改性提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。本文完成的主要工作和取得的成果如下:(1)分析了微細(xì)顆粒激光沖擊熔注實現(xiàn)注入的過程,給出了基體、微細(xì)顆粒和粘結(jié)劑三者熔點、沸點等物性間的匹配關(guān)系;同時,根據(jù)能量守恒定律,建立微細(xì)顆粒激光沖擊熔注實現(xiàn)注入微細(xì)顆粒所需能量理論模型;此外,根據(jù)微細(xì)顆粒熔點與粒徑關(guān)系,確定適用于激光沖擊熔注微細(xì)顆...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 熱障涂層金屬粘結(jié)層研究現(xiàn)狀
        1.2.2 改善金屬粘結(jié)層抗氧化腐蝕的研究現(xiàn)狀
    1.3 前期激光熔注微細(xì)顆粒探索性研究
    1.4 本文研究目的、內(nèi)容及技術(shù)方案
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)方案
    1.5 本章小結(jié)
第二章 激光沖擊熔注微細(xì)顆粒實現(xiàn)注入的理論條件
    2.1 引言
    2.2 微細(xì)顆粒激光沖擊熔注實現(xiàn)過程
    2.3 微細(xì)顆粒激光沖擊熔注實現(xiàn)注入的能量條件
        2.3.1 注入微細(xì)顆粒克服熔池表面張力所需能量
        2.3.2 微細(xì)顆粒溫升所需能量
        2.3.3 熔化待改性對象表面所需能量
        2.3.4 微細(xì)顆粒激光沖擊熔注所需能量的理論公式
    2.4 注入微細(xì)顆粒粒徑的確定
        2.4.1 微細(xì)顆粒的熔點與半徑的關(guān)系
        2.4.2 注入顆粒的最小粒徑
    2.5 本章小結(jié)
第三章 激光熔注微細(xì)顆粒工藝參數(shù)與預(yù)置層間耦合的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗材料與方法
        3.2.1 鋁硅涂層制備
        3.2.2 含膠漿料及待改性試樣制備
        3.2.3 實驗加工平臺
        3.2.4 熔池微觀結(jié)構(gòu)表征
    3.3 實驗結(jié)果與分析
        3.3.1 激光沖擊熔注微細(xì)顆粒工藝參數(shù)優(yōu)化
        3.3.2 不同膠粉比時激光工藝參數(shù)與預(yù)置層間的耦合
        3.3.3 不同預(yù)置層厚度激光工藝參數(shù)與預(yù)置層間的耦合
    3.4 本章小結(jié)
第四章 激光熔注微細(xì)顆粒改性鋁硅涂層的顯微組織和硬度
    4.1 引言
    4.2 鋁硅涂層激光熔注前后改性層顯微組織
        4.2.1 涂層的物相組成
        4.2.2 涂層微觀組織
        4.2.3 涂層元素線掃描
    4.3 不同激光功率制備改性鋁硅涂層的顯微組織和硬度
        4.3.1 涂層的物相組成
        4.3.2 涂層微觀組織
        4.3.3 涂層的硬度
    4.4 不同膠粉比制備改性鋁硅涂層的顯微組織和硬度
        4.4.1 涂層微觀組織
        4.4.2 涂層的硬度
    4.5 不同預(yù)置層厚度制備改性鋁硅涂層的顯微組織和硬度
        4.5.1 涂層微觀組織
        4.5.2 涂層的硬度
    4.6 本章小結(jié)
第五章 激光熔注微細(xì)顆粒改性鋁硅涂層的氧化行為
    5.1 引言
    5.2 實驗材料與方法
    5.3 實驗結(jié)果與分析
        5.3.1 涂層高溫氧化后表面產(chǎn)物
        5.3.2 涂層高溫氧化后表面形貌
        5.3.3 涂層高溫氧化后截面形貌
        5.3.4 涂層表面氧化膜抗剝落能力
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 全文研究的創(chuàng)新點
    6.3 后期研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間科研成果(論文、專利、參研項目)



本文編號：3997394