Ti811表面钛基稀土激光熔覆层微观组织及摩擦磨损性能研究
发布时间：2021-09-05 19:36
Ti811钛合金因其比强度高,耐腐蚀、抗氧化性能优异,广泛应用于航天航空、石油化工、船舶汽车等国家重点工业领域。激光熔覆是钛合金结构损伤修复、表面改性的主要技术手段。激光熔覆材料中,稀土元素的适量加入可以有效抑制熔覆层产生裂纹、气孔等缺陷。本文以TC4、Ni45和CeO2混合粉末为熔覆材料,采用同轴送粉、多道搭接激光熔覆技术,在民用航空涡轮风扇发动机高压压气机转子叶片基材Ti811钛合金表面制备了钛基稀土激光熔覆层。研究了激光功率和CeO2含量对熔覆层成形质量、组织特征、显微硬度和摩擦磨损性能的影响规律。确定了最佳的激光功率参数和最优的CeO2含量。为高压压气机转子叶片损伤修复熔覆层的国内自主制备和钛合金表面摩擦磨损性能的改善提供实验参考和理论支撑,具有一定的工程应用价值。本文的主要研究工作有:（1）对比研究了700 W、900 W和1100 W三种激光功率对熔覆层裂纹、气孔等缺陷以及熔覆层显微硬度、摩擦磨损性能的影响特性。以75 wt.%TC4+25 wt.%Ni45混合粉末制备的激光熔覆层,其气孔、裂纹等缺陷随着激光...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
同步侧送粉示意图
图 1-1 同步侧送粉示意图 图 1-2 同轴送粉喷嘴结构示意图过激光熔覆加工方法获得的熔覆层，具有以下特性：（1）熔覆材料的选干扰与影响较小，可获得与基材不同组织、性能的熔覆层；（2）激光熔过程的分支，熔覆层与基材呈冶金结合；（3）激光熔覆是快速凝固过程可超过 104oC/s，可以获得细小的晶粒组织，有利于避免晶粒团聚和熔覆激光熔覆热变形小，采用高功率密度和高速冷却的熔覆方法，可将材在允许范围内；（5）激光熔覆可在选定区域内熔覆加工，熔覆厚度易控覆工艺过程易实现计算机自动控制。光熔覆工艺与研究现状光熔覆工艺密切影响着激光熔覆层的成形质量。与传统表面强化技术相术具有快速凝固、熔覆层与基材呈冶金结合、组织结构细小、稀释率低
图 2-2 激光熔覆粉末（a）TC4 粉末；（b）Ni45 粉末；（c）CeO2粉末表 2-2 熔覆材料的化学成分和物理特性学成分（wt.%） 熔点（oC） 密度（gAl，3.5~4.5 V，0.3 Fe， N，0.01 H，0.2 O，Bal. Ti1538~1649 4.4.00 Si，0.45 C，10.00 Fe，n，12.00 Cr，Bal. Ni980~1050 4.7纯度≥99.9% 2400 7.2 CeO2球形熔覆粉末分别进行了 X 射线衍射分 粉末由 α-Ti 相组成。CeO2粉末由 CeO2相组CrB、Cr2B、Cr23C6等金属间化合物组成。在熔化物及杂质相的衍射峰。这说明熔覆粉末具有
【参考文献】：
期刊论文
[1]CeO2含量对激光熔覆自润滑涂层微观组织和性能的影响[J]. 刘亚楠,孙荣禄,张天刚,李眉葭. 激光与光电子学进展. 2018(11)
[2]稀土Ce改善钢铸态组织与均质性的研究进展[J]. 李根,陆民刚,兰鹏,唐海燕,智建国,张家泉. 钢铁研究学报. 2018(02)
[3]Ti811表面TC4激光熔覆层中β相偏析行为研究[J]. 张天刚,孙荣禄,张宏伟,薛鹏,安通达. 特种铸造及有色合金. 2018(01)
[4]稀土元素对高速钢组织和性能的影响[J]. 贾成厂,张万里,胡彬涛,张子涵,高思彤,刘博文. 粉末冶金技术. 2017(06)
[5]工信部印发《高端智能再制造行动计划（2018～2020年）》[J]. 信息技术与标准化. 2017(12)
[6]Ti811表面原位生成纳米Ti3Al激光熔覆层的组织和性能[J]. 张天刚,孙荣禄. 中国激光. 2018(01)
[7]CeO2含量对激光熔覆TiB/TiN涂层显微组织和性能的影响[J]. 刘頔,李敏,黄坚,陈何阳,孙瑞田,李铸国. 中国激光. 2017(12)
[8]激光选区熔化成形TC4钛合金热处理后微观组织和力学性能[J]. 肖振楠,刘婷婷,廖文和,张长东,杨涛. 中国激光. 2017(09)
[9]TC4钛合金表面激光熔覆含La2O3的F101镍基涂层[J]. 何星华,许晓静,戈晓岚,陶俊,仲奕颖,刘庆辉,吴桂兰. 稀有金属材料与工程. 2017(04)
[10]激光熔覆过程光束能量衰减的模拟[J]. 张冬云,董东东,张晖峰,赵恒,谢印开. 北京工业大学学报. 2017(04)
博士论文
[1]钛合金表面陶瓷强化金属基复合激光熔覆层的微观组织与耐磨性能研究[D]. 翁飞.山东大学 2017
[2]H13钢表面激光熔覆TiC/Co基涂层及其高温磨损性能研究[D]. Pham Thi Hong Nga（范氏红娥）.昆明理工大学 2013
[3]金属过冷熔体凝固过程微观组织及凝固特性的相场法表征[D]. 肖荣振.兰州理工大学 2013
[4]稀土元素对高性能金属结构材料组织与性能影响机理[D]. 宋秀.东北大学 2011
硕士论文
[1]稀土氧化物对激光熔覆718合金熔覆层组织与性能的影响[D]. 韩锦玮.兰州理工大学 2018
[2]TC4表面激光熔覆耐磨涂层组织结构及性能的研究[D]. 林熙.天津工业大学 2018
[3]钛合金表面激光熔覆Ti-Ni基复合涂层的微观组织与耐磨性[D]. 马玲玲.大连理工大学 2017
[4]含纳米Y2O3过共晶Fe-Cr-C合金显微组织与耐磨性研究[D]. 员霄.燕山大学 2014
本文编号：3385958
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
同步侧送粉示意图
图 1-1 同步侧送粉示意图 图 1-2 同轴送粉喷嘴结构示意图过激光熔覆加工方法获得的熔覆层，具有以下特性：（1）熔覆材料的选干扰与影响较小，可获得与基材不同组织、性能的熔覆层；（2）激光熔过程的分支，熔覆层与基材呈冶金结合；（3）激光熔覆是快速凝固过程可超过 104oC/s，可以获得细小的晶粒组织，有利于避免晶粒团聚和熔覆激光熔覆热变形小，采用高功率密度和高速冷却的熔覆方法，可将材在允许范围内；（5）激光熔覆可在选定区域内熔覆加工，熔覆厚度易控覆工艺过程易实现计算机自动控制。光熔覆工艺与研究现状光熔覆工艺密切影响着激光熔覆层的成形质量。与传统表面强化技术相术具有快速凝固、熔覆层与基材呈冶金结合、组织结构细小、稀释率低
图 2-2 激光熔覆粉末（a）TC4 粉末；（b）Ni45 粉末；（c）CeO2粉末表 2-2 熔覆材料的化学成分和物理特性学成分（wt.%） 熔点（oC） 密度（gAl，3.5~4.5 V，0.3 Fe， N，0.01 H，0.2 O，Bal. Ti1538~1649 4.4.00 Si，0.45 C，10.00 Fe，n，12.00 Cr，Bal. Ni980~1050 4.7纯度≥99.9% 2400 7.2 CeO2球形熔覆粉末分别进行了 X 射线衍射分 粉末由 α-Ti 相组成。CeO2粉末由 CeO2相组CrB、Cr2B、Cr23C6等金属间化合物组成。在熔化物及杂质相的衍射峰。这说明熔覆粉末具有
【参考文献】：
期刊论文
[1]CeO2含量对激光熔覆自润滑涂层微观组织和性能的影响[J]. 刘亚楠,孙荣禄,张天刚,李眉葭. 激光与光电子学进展. 2018(11)
[2]稀土Ce改善钢铸态组织与均质性的研究进展[J]. 李根,陆民刚,兰鹏,唐海燕,智建国,张家泉. 钢铁研究学报. 2018(02)
[3]Ti811表面TC4激光熔覆层中β相偏析行为研究[J]. 张天刚,孙荣禄,张宏伟,薛鹏,安通达. 特种铸造及有色合金. 2018(01)
[4]稀土元素对高速钢组织和性能的影响[J]. 贾成厂,张万里,胡彬涛,张子涵,高思彤,刘博文. 粉末冶金技术. 2017(06)
[5]工信部印发《高端智能再制造行动计划（2018～2020年）》[J]. 信息技术与标准化. 2017(12)
[6]Ti811表面原位生成纳米Ti3Al激光熔覆层的组织和性能[J]. 张天刚,孙荣禄. 中国激光. 2018(01)
[7]CeO2含量对激光熔覆TiB/TiN涂层显微组织和性能的影响[J]. 刘頔,李敏,黄坚,陈何阳,孙瑞田,李铸国. 中国激光. 2017(12)
[8]激光选区熔化成形TC4钛合金热处理后微观组织和力学性能[J]. 肖振楠,刘婷婷,廖文和,张长东,杨涛. 中国激光. 2017(09)
[9]TC4钛合金表面激光熔覆含La2O3的F101镍基涂层[J]. 何星华,许晓静,戈晓岚,陶俊,仲奕颖,刘庆辉,吴桂兰. 稀有金属材料与工程. 2017(04)
[10]激光熔覆过程光束能量衰减的模拟[J]. 张冬云,董东东,张晖峰,赵恒,谢印开. 北京工业大学学报. 2017(04)
博士论文
[1]钛合金表面陶瓷强化金属基复合激光熔覆层的微观组织与耐磨性能研究[D]. 翁飞.山东大学 2017
[2]H13钢表面激光熔覆TiC/Co基涂层及其高温磨损性能研究[D]. Pham Thi Hong Nga（范氏红娥）.昆明理工大学 2013
[3]金属过冷熔体凝固过程微观组织及凝固特性的相场法表征[D]. 肖荣振.兰州理工大学 2013
[4]稀土元素对高性能金属结构材料组织与性能影响机理[D]. 宋秀.东北大学 2011
硕士论文
[1]稀土氧化物对激光熔覆718合金熔覆层组织与性能的影响[D]. 韩锦玮.兰州理工大学 2018
[2]TC4表面激光熔覆耐磨涂层组织结构及性能的研究[D]. 林熙.天津工业大学 2018
[3]钛合金表面激光熔覆Ti-Ni基复合涂层的微观组织与耐磨性[D]. 马玲玲.大连理工大学 2017
[4]含纳米Y2O3过共晶Fe-Cr-C合金显微组织与耐磨性研究[D]. 员霄.燕山大学 2014
本文编号：3385958
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