船用大功率柴油机缸套激光表面淬火工艺研究

发布时间：2017-11-10 02:00

  本文关键词：船用大功率柴油机缸套激光表面淬火工艺研究

  更多相关文章： 船用柴油机 缸套 激光淬火 热场仿真 Sysweld二次开发

【摘要】：缸套作为船用大功率柴油机关键零件之一,对柴油机工作性能和使用寿命有着举足轻重的影响。磨损作为缸套主要的失效方式之一,是制约缸套质量的一大难题。缸套磨损后,环-套配合间隙变大,气密性下降,致使柴油机输出动力下降,油耗增加,噪声振动加大,工作效率降低。所以提高缸套耐磨性,对延长缸套寿命,提高柴油机质量极为必要。本文以SEMT PA6V280船用柴油机缸套为研究对象,采用激光表面淬火工艺进行缸套材料表面强化,改善其摩擦磨损性能,在理论和试验两方面取得了以下成果:理论方面,完成了对已知成分的缸套铸铁样本的热物性参数计算,并在已有热场计算方法的基础上,完成了缸套试样激光表面淬火热场分布的计算和淬火参数范围的初步标定;解决了有限元热场分析软件中有关缸套材料数据库创建和矩形均匀能量分布的热源函数二次开发问题;对不同参数梯度下激光表面淬火温度场进行了有限元仿真,通过结果对比,最终确定了激光淬火试验的参数取值范围。实验方面,设计了激光表面淬火试验、激光淬火硬化层硬度检测试验、硬化层金相组织检测试验、不同硬化面积比例试样间及其与基体试样的摩擦磨损对比试验;在输入功率1500w,扫描速度40mm/s的参数下,获得了硬化宽度约4.1mm,硬化层深度约0.43mm的淬火硬化带;硬化区域主要由磷共晶和细针状马氏体构成,硬度较基体提高约2倍;硬化面积分别为21.5%、31.7%、42.3%和52.8%的激光淬火试样摩擦磨损量相较基体分别降低了52.89%、61.16%、71.07%和72.73%,确定了最佳硬化面积比例为40%左右;间隔的激光淬火硬化带形成了硬质耐磨“骨架”,大幅提升了试样整体的耐磨性能。
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.121;TG156.3

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 罗东升;激光表面淬火在冶金机械备件中的应用[J];江苏冶金;2004年05期

2 王大承,史晓强;链轮的激光表面淬火工艺研究[J];新技术新工艺;2001年09期

3 潘邻,陶锡麒,夏春怀,曹庆,吴子健;密封面激光表面淬火工艺的应用研究[J];金属热处理;2002年01期

4 林朝平;激光表面淬火在模具制造中的应用[J];新技术新工艺;2004年07期

5 颜丙功;刘继常;郭怡晖;;球墨铸铁激光表面淬火硬化深度的解析计算[J];激光技术;2011年02期

6 薛滔;;激光表面淬火与常规表面淬火在模具应用上的研究分析[J];装备制造技术;2012年04期

7 I.Gutu;I.N.Mihailescu;N.Comaniciu;V.Draganescu;Al.Mehlmann;MDenghel;;CO_2激光钢淬火的扫描重迭效应[J];中国激光;1983年Z1期

8 张福瑞;;激光表面淬火工艺的研究与应用[J];辽宁机械;1984年02期

9 王万祥;周振兴;赵玉宏;;灰铸铁激光表面淬火最佳工艺的研究[J];河北冶金;1990年02期

10 仲肇广;激光表面淬火灯头冲孔凹模[J];激光杂志;1993年02期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 戴玉宏;王万成;强巍;杨朝阳;宋娜;;40crNiMoA的激光表面淬火工艺研究[A];第十五届中国科协年会第13分会场：航空发动机设计、制造与应用技术研讨会论文集[C];2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王明周;H13激光表面淬火数值模拟分析与实验研究[D];中国海洋大学;2015年

2 刘钊鹏;船用大功率柴油机缸套激光表面淬火工艺研究[D];江苏科技大学;2016年

3 范雪燕;激光表面淬火瞬态温度场的有限元模拟及硬化层深预测[D];上海海事大学;2004年

4 胡顺玺;激光表面淬火的相变硬化宽度实时检测控制研究[D];湖南大学;2012年

5 周玉成;碳素结构钢和Cr12MoV钢的激光表面淬火研究[D];重庆大学;2009年

6 尹博;GGG70L激光表面淬火工艺参数及淬火层性能研究[D];天津理工大学;2013年

7 许阳辉;球墨铸铁QT600-3激光表面淬火组织及性能的研究[D];湖南大学;2012年

8 孙文强;5CrNiMo钢激光表面淬火温度场数值模拟及硬化层均匀性研究[D];天津理工大学;2013年

9 李光辉;激光表面淬火对材料疲劳性能的影响研究[D];西南石油大学;2015年

10 李超;弹壳材料局部激冷改善破片性能的研究[D];沈阳工业大学;2013年

，

本文编号：1164541