钛合金零件表面CBN涂层质量的综合评价方法研究

发布时间：2020-07-30 07:21

【摘要】：激光熔覆被广泛应用于材料的表面改性,其技术已十分成熟,但是针对熔覆后所获涂层表面质量的综合评价此前鲜有研究。本文以在TC11表面制备CBN涂层为例,详细阐述了涂层质量综合评价系统的构建与应用。涂层表面质量的综合评价是一个多因素、多级别、非线性、有时甚至会出现动态扰动的过程,因此文章通过多级模型的构建与产品质量标准级别的定义,经过模型计算结果与标准级别的比对,确定产品的质量等级。子模型1是针对涂层表面缺陷情况进行分析,主要考虑裂纹缺陷、稀释率缺陷、平整度缺陷、气孔缺陷、形貌烧蚀缺陷以及未熔颗粒缺陷等六大类缺陷类型。首先根据各类缺陷的具体情况制定基准试样分界样板,然后随机选取样件应用模糊评价理论与层次分析理论对样件缺陷信息汇总分析,计算可能度矩阵与排序向量确定样件的质量等级。子模型2是针对涂层力学性能情况进行建模,根据研究目的,主要考虑显微硬度与耐磨性两类指标,但是研究中最为主要的目的改善是钛合金的耐磨性能,为体现这一特点,在模型构建时选用最大乘积模糊算子来突出耐磨性的重要影响,利用典型的F分布来求解各指标对各标准等级的隶属度函数,计算与修正模型,确定样件的质量情况。一级模型的应用最为直接的目的就是把二级模型的信息反馈到最终的评价目的中,利用动态权重的概念实现此反馈目的。实现涂层产品质量的综合评价首先要定义产品的质量级别标准,根据各个二级指标具体情况,定义了产品质量的四个级别,每个级别由决定区、扰动区与禁止区三部分共同作用构成,并且给出各个级别的标准级别特征值;将动态权重看做是客观权重与主观权重两部分的合成权重,利用熵权法求解二级指标的客观权重,利用层次分析法和共识度理论求解指标的主观权重,最终将二者整合为综合权重;选取样本,计算各样本的指标动态权重,然后根据动态权重计算得到样本质量的级别特征值,与标准级别特征值进行比对,判断样本表面质量级别。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4
【图文】：

激光熔覆涂层,第二方,参数指标,样件

2图 1.1 影响激光熔覆涂层质量的各因素二方面的研究意义更是极为重要的。之前所阐述的是本课题的前期工作，文的重点，但它作为本课题的重要研究方面，又是本文研究的基础，所以绍。在激光熔覆形成膜层样件之后，最为重要的就是对其表面质量做以综说的统合评价是区别于研发者所考虑的方面的，如图 1.1 所示，研发者在的过程中，应该着重考虑各个影响因素，寻求一套完美的参数组合，使得覆层的质量良好。而本文所提及的表面质量的综合评价，是站在应用者角就是说，应用者通过生产者所给出的膜层样件的参数指标，代入根据应用设计的评价系统进行评价，找到符合应用标准的产品。综上所述，激光熔量的综合评价的意义是非常重大的。第一，管理科学。应用者内部可以根建立所需材料的参数指标库，以前所应用的参数指标大多数在指标库中都

综合评价方法,专家组,评价问题

图 1.2 常见的综合评价方法要就是专家评价法，如其名，专家评议法就是根的专家组做做出的判断来对评价问题进行分析、标的权重等问题。但是，由于专家组人员的水平其评价方法并不是适用于所有的评价问题。不过就是专家组成员在针对问题进行评价时，就会有变得更加的深入透彻，并且也是根据不断全面的的认知，从而得到更加合理的解决方法。是基于统计学理论的评价方法。因为在实际情况

显微图,晶体

图 2.1 CBN 晶体显微图为了得到质量更好的熔覆涂层，尝试了预置粉末式与送粉式两种激光熔覆方式。熔覆时为了使 CBN 粉末与基底更好的熔合，采用粒度较小的 CBN 微粉；但是在送覆过程中，当粉末粒度太小时，就容易造成送粉喷嘴的堵塞，粒度太大时又会造成覆层中有相当数量的未熔的 CBN 颗粒，影响所得涂层的质量，所以要选用粒度适 CBN 产品。下表 2.2 所示的为 CBN 粉末的化学成分表，其耐磨性与硬度等性能良其在基底材料表面熔覆形成膜层以增强钛合金的使用性能。表 2.2 CBN 的化学成分（质量分数/%）化学元素 N B Mg Fe Ni 其它含量 46.4 47.5 2.9 2.8 0.2 余量这里不得不指出的是，实验中所使用的基底材料与熔覆层材料在热物性方面存在大的差异，这种差异势必会对涂层质量造成很大的影响，进而会对涂层质量的评价造成影响，所以有必要分析此类差异所在，进而通过合理的手段降低其所造成的负

【参考文献】