激光熔覆自润滑涂层工艺研究
发布时间:2022-02-22 10:04
磨损是工业生产中造成重大经济损失的主要原因,研究在高负载、无油环境、苛刻工位的机械零件的自润滑涂层技术,具有重要的经济效益。采用激光熔覆技术制备镍基自润滑涂层具有成本低、效率高等特点,添加固体润滑剂材料可以改善工件的减摩耐磨性能。本文使用42CrMo钢作为激光熔覆基材,高功率CO2激光器作为工艺热源,利用同轴送粉装置,研究了不同激光功率、不同扫描速度、不同固体润滑剂粉末添加量等工艺参数对激光熔覆石墨和MoS2自润滑涂层的性能影响。并采用体式显微镜、金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度计、X射线衍射仪(XRD)、摩擦磨损试验机等设备,对不同工艺参数下的涂层进行宏观形貌、微观组织、物相组成、摩擦性能的研究。研究结果表明:(1)分别添加MoS2粉末和石墨粉末,均可得到无显著裂纹、气孔等缺陷的涂层表面,在激光功率较高、扫描速度较低时涂层截面气孔缺陷得到缓解,MoS2粉末添加量对涂层宏观形貌的影响不明显,石墨粉末添加量较高时,涂层截面气孔夹杂现象加剧。(2)激光熔覆制备MoS2
【文章来源】:长春理工大学吉林省
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 固体自润滑技术发展现状
1.2.1 固体自润滑技术
1.2.2 固体润滑剂
1.2.3 固体自润滑机理
1.2.4 固体自润滑技术研究现状
1.3 激光熔覆自润滑技术
1.3.1 激光熔覆技术
1.3.2 激光熔覆技术的特点
1.3.3 激光熔覆自润滑技术研究现状
1.3.4 激光熔覆技术存在问题
1.4 本文主要研究内容
第2章 试验材料、设备及方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验基材
2.1.2 试验粉材
2.1.3 固体润滑剂粉末
2.2 激光熔覆设备及试验方法
2.3 自润滑涂层组织与性能的研究方法
2.3.1 激光熔覆自润滑涂层开裂缺陷测试
2.3.2 激光熔覆自润滑涂层显微分析
2.3.3 摩擦磨损性能测试
第3章 激光熔覆自润滑涂层工艺研究
3.1 激光熔覆MoS_2自润滑涂层工艺研究
3.1.1 工艺参数对自润滑涂层宏观形貌的影响
3.1.2 工艺参数对自润滑涂层微观组织的影响
3.2 激光熔覆石墨自润滑涂层工艺研究
3.2.1 工艺参数对自润滑涂层宏观形貌的影响
3.2.2 工艺参数对自润滑涂层微观组织的影响
3.3 本章小结
第4章 激光熔覆自润滑涂层摩擦磨损试验及分析
4.1 激光熔覆MoS_2自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.1.1 不同激光功率下MoS_2自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.1.2 不同扫描速度下MoS_2自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.1.3 不同MoS_2粉末添加量下MoS_2自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.2 激光熔覆石墨自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.2.1 不同激光功率下石墨自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.2.2 不同扫描速度下石墨自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.2.3 不同石墨粉末添加量下石墨自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录 攻读硕士期间取得的成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]激光表面改性技术及其研究进展[J]. 陈小明,王海金,周夏凉,赵坚,伏利,刘伟. 材料导报. 2018(S1)
[2]热处理对激光熔覆钛基复合涂层组织和微动磨损性能的影响[J]. 刘秀波,周仲炎,翟永杰,乔世杰,徐江宁,罗迎社,涂溶. 材料工程. 2018(05)
[3]原位反应制备Ti2AlNb/TiC+Ti3SiC2梯度材料的激光熔覆组织及成形机理[J]. 李能,熊华平,秦仁耀,刘伟,黄帅,高超. 机械工程学报. 2018(08)
[4]7075铝合金表面激光熔覆Ti/TiBCN复合涂层的组织及性能[J]. 张鹏飞,李玉新,李亮,苏科强,张宏建,尉利强,赵占勇. 中国表面工程. 2018(02)
[5]金属基固体自润滑复合涂层及其制备技术研究进展[J]. 李博雅,曹志强. 表面技术. 2017(09)
[6]朱森第:表面工程与《中国制造2025》[J]. 柳斌. 表面工程与再制造. 2016(06)
[7]金属自修复材料在机械设备中的应用研究[J]. 石彩华. 中国金属通报. 2016(07)
[8]Effect of rare earth elements and their oxides on tribo-mechanical performance of laser claddings: A review[J]. M.M.Quazi,M.A.Fazal,A.S.M.A.Haseeb,Farazila Yusof,H.H.Masjuki,A.Arslan. Journal of Rare Earths. 2016(06)
[9]激光功率对激光熔覆镍基合金涂层组织与性能的影响[J]. 邓德伟,孙晋华,王鑫林,张洪潮. 稀有金属. 2016(01)
[10]钛合金表面激光熔覆h-BN固体润滑涂层[J]. 王培,叶源盛. 表面技术. 2015(08)
博士论文
[1]激光熔覆和熔覆成形镍基合金的组织与性能研究[D]. 黄凤晓.吉林大学 2011
[2]镍基高温及耐海水腐蚀固体自润滑减摩材料的研究[D]. 刘如铁.中南大学 2006
硕士论文
[1]激光熔覆二硫化钼/氟化物复相自润滑涂层及摩擦磨损学特性[D]. 张杰.上海工程技术大学 2015
[2]二硫化钼和石墨添加剂对镍基涂层组织和性能的影响[D]. 潘蛟亮.中国石油大学 2008
[3]耐磨自润滑涂层的组织和性能研究[D]. 肖明颖.中国石油大学 2007
本文编号:3639231
【文章来源】:长春理工大学吉林省
【文章页数】:74 页
【学位级别】:硕士
【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 固体自润滑技术发展现状
1.2.1 固体自润滑技术
1.2.2 固体润滑剂
1.2.3 固体自润滑机理
1.2.4 固体自润滑技术研究现状
1.3 激光熔覆自润滑技术
1.3.1 激光熔覆技术
1.3.2 激光熔覆技术的特点
1.3.3 激光熔覆自润滑技术研究现状
1.3.4 激光熔覆技术存在问题
1.4 本文主要研究内容
第2章 试验材料、设备及方法
2.1 试验材料
2.1.1 试验基材
2.1.2 试验粉材
2.1.3 固体润滑剂粉末
2.2 激光熔覆设备及试验方法
2.3 自润滑涂层组织与性能的研究方法
2.3.1 激光熔覆自润滑涂层开裂缺陷测试
2.3.2 激光熔覆自润滑涂层显微分析
2.3.3 摩擦磨损性能测试
第3章 激光熔覆自润滑涂层工艺研究
3.1 激光熔覆MoS_2自润滑涂层工艺研究
3.1.1 工艺参数对自润滑涂层宏观形貌的影响
3.1.2 工艺参数对自润滑涂层微观组织的影响
3.2 激光熔覆石墨自润滑涂层工艺研究
3.2.1 工艺参数对自润滑涂层宏观形貌的影响
3.2.2 工艺参数对自润滑涂层微观组织的影响
3.3 本章小结
第4章 激光熔覆自润滑涂层摩擦磨损试验及分析
4.1 激光熔覆MoS_2自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.1.1 不同激光功率下MoS_2自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.1.2 不同扫描速度下MoS_2自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.1.3 不同MoS_2粉末添加量下MoS_2自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.2 激光熔覆石墨自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.2.1 不同激光功率下石墨自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.2.2 不同扫描速度下石墨自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.2.3 不同石墨粉末添加量下石墨自润滑涂层摩擦磨损性能分析
4.3 本章小结
第5章 总结与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录 攻读硕士期间取得的成果
致谢
【参考文献】:
期刊论文
[1]激光表面改性技术及其研究进展[J]. 陈小明,王海金,周夏凉,赵坚,伏利,刘伟. 材料导报. 2018(S1)
[2]热处理对激光熔覆钛基复合涂层组织和微动磨损性能的影响[J]. 刘秀波,周仲炎,翟永杰,乔世杰,徐江宁,罗迎社,涂溶. 材料工程. 2018(05)
[3]原位反应制备Ti2AlNb/TiC+Ti3SiC2梯度材料的激光熔覆组织及成形机理[J]. 李能,熊华平,秦仁耀,刘伟,黄帅,高超. 机械工程学报. 2018(08)
[4]7075铝合金表面激光熔覆Ti/TiBCN复合涂层的组织及性能[J]. 张鹏飞,李玉新,李亮,苏科强,张宏建,尉利强,赵占勇. 中国表面工程. 2018(02)
[5]金属基固体自润滑复合涂层及其制备技术研究进展[J]. 李博雅,曹志强. 表面技术. 2017(09)
[6]朱森第:表面工程与《中国制造2025》[J]. 柳斌. 表面工程与再制造. 2016(06)
[7]金属自修复材料在机械设备中的应用研究[J]. 石彩华. 中国金属通报. 2016(07)
[8]Effect of rare earth elements and their oxides on tribo-mechanical performance of laser claddings: A review[J]. M.M.Quazi,M.A.Fazal,A.S.M.A.Haseeb,Farazila Yusof,H.H.Masjuki,A.Arslan. Journal of Rare Earths. 2016(06)
[9]激光功率对激光熔覆镍基合金涂层组织与性能的影响[J]. 邓德伟,孙晋华,王鑫林,张洪潮. 稀有金属. 2016(01)
[10]钛合金表面激光熔覆h-BN固体润滑涂层[J]. 王培,叶源盛. 表面技术. 2015(08)
博士论文
[1]激光熔覆和熔覆成形镍基合金的组织与性能研究[D]. 黄凤晓.吉林大学 2011
[2]镍基高温及耐海水腐蚀固体自润滑减摩材料的研究[D]. 刘如铁.中南大学 2006
硕士论文
[1]激光熔覆二硫化钼/氟化物复相自润滑涂层及摩擦磨损学特性[D]. 张杰.上海工程技术大学 2015
[2]二硫化钼和石墨添加剂对镍基涂层组织和性能的影响[D]. 潘蛟亮.中国石油大学 2008
[3]耐磨自润滑涂层的组织和性能研究[D]. 肖明颖.中国石油大学 2007
本文编号:3639231
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