激光熔覆Cu-18Pb-2Sn合金的组织和性能研究
发布时间：2021-01-16 07:23
近年来,铜及铜合金在工业中得到了越来越广泛的应用,其中铜铅合金由于具有较好的耐磨性能,被广泛的应用于机械制造行业。采用传统方法制备的铜铅合金容易出现元素偏析,并且完全采用铜铅合金制造的零部件其力学性能往往难以满足要求,因此如何制备具有高性能的铜铅合金涂层成为一个十分重要的课题。激光熔覆技术作为一种先进的表面强化方法,能够制备组织致密、与基体形成冶金结合的熔覆层,而激光重熔能够一定程度上减少熔覆层中的缺陷数量。本文采用不同的激光熔覆工艺参数制备了Cu-18Pb-2Sn合金涂层,并对其进行激光重熔,研究了熔覆层组织及性能的变化。本文使用高温计对熔覆过程中的熔池温度进行监测;使用光学显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）对熔覆层进行组织观察和化学成分分析;使用X射线衍射仪（XRD）对熔覆层中的物相进行分析;使用维氏硬度计测定熔覆层的显微硬度;使用往复式摩擦磨损试验机进行熔覆层耐磨性的测试。实验结果表明:（1）不同激光熔覆功率下制备的熔覆层中均存在孔洞。熔覆层中的组织包括α-Cu相基体和均匀分布于基体上的网状和点状的Pb相,XRD结果表明熔覆层中不存在CuSn化合物和其他氧化物。随着激光功率...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 铜及铜合金
1.1.1 铜及铜合金的组织和性能
1.1.2 铜及铜合金的应用
1.1.3 铜及铜合金涂层的研究现状
1.2 激光表面加工技术
1.2.1 激光熔覆技术
1.2.2 激光重熔技术
1.2.3 激光熔覆和重熔过程的工艺参数影响
1.2.4 激光熔覆和重熔技术的应用与研究现状
1.3 本文研究的内容及意义
2 实验材料与设备
2.1 实验材料
2.2 实验准备及工艺
2.2.1 实验前准备
2.2.2 激光熔覆和激光重熔工艺
2.3 激光熔覆和重熔过程的在线监测
2.4 试样制备
2.5 组织分析
2.6 物相分析
2.7 性能分析
2.7.1 硬度试验
2.7.2 摩擦磨损试验
3 Cu-18Pb-2Sn合金激光熔覆层组织和性能的研究
3.1 Cu-18Pb-2Sn合金单道熔覆层的形貌
3.1.1 宏观形貌分析
3.1.2 孔洞分布及孔隙率测定
3.2 Cu-18Pb-2Sn合金多道激光熔覆的组织与性能
3.2.1 着色渗透探伤检测
3.2.2 微观组织分析
3.2.3 XRD分析
3.2.4 硬度分析
3.2.5 摩擦磨损性能分析
3.3 本章小结
4 激光重熔对Cu-18Pb-2Sn熔覆层组织和性能的影响
4.1 激光重熔对Cu-18Pb-2Sn合金单道熔覆层的影响
4.1.1 宏观形貌分析
4.1.2 孔洞分布及孔隙率测定
4.2 激光重熔对Cu-18Pb-2Sn合金多道激光熔覆层的影响
4.2.1 着色渗透探伤检测
4.2.2 微观组织分析
4.2.3 XRD分析
4.2.4 硬度分析
4.2.5 摩擦磨损性能分析
4.3 本章小结
5 激光熔覆和重熔过程的在线监测
5.1 激光熔覆在线监测的研究现状
5.2 激光熔覆和激光重熔过程的温度场研究
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜合金增材制造技术研究进展[J]. 邓怀波,陈玉华,陈伟,王善林. 精密成形工程. 2018(05)
[2]表面涂层技术的研究现状[J]. 王飞,张超,周隐玉,李凯. 热加工工艺. 2017(10)
[3]等离子喷涂技术研究现状[J]. 朱昱,魏金栋,周燕琴,张宇,李小武,倪红军. 现代化工. 2016(06)
[4]激光重熔参数对镍基纳米TiN复合电沉积镀层性能的影响[J]. 贾卫平,姚井龙,吴蒙华,吴敬明,王邦国. 表面技术. 2016(03)
[5]高性能铜基合金的研究进展[J]. 刘平. 功能材料. 2014(07)
[6]激光熔覆修复轴颈过程中气孔与裂纹研究[J]. 杨文甫,李晓燕. 机械管理开发. 2013(01)
[7]激光熔覆技术研究进展[J]. 袁庆龙,冯旭东,曹晶晶,苏志俊. 材料导报. 2010(03)
[8]高温高压金属座球阀的研发管理[J]. 王秋林,董保国. 江西电力职业技术学院学报. 2009(03)
[9]航空发动机制件报废锻压模具激光熔覆修复研究[J]. 刘其斌,李宝增. 金属热处理. 2008(04)
[10]激光熔覆技术在飞机叶片修复中的应用研究[J]. 姜伟,胡芳友,韩莉. 新技术新工艺. 2007(12)
博士论文
[1]激光熔覆制备AlCoCrCuFeNiTi系高熵合金涂层工艺及其组织性能研究[D]. 邱星武.西安理工大学 2014
[2]钛合金激光熔覆Ti-Al/陶瓷复合涂层组织结构与耐磨性的研究[D]. 李嘉宁.山东大学 2012
硕士论文
[1]激光熔覆Cf-Ni/FeCoCrNiCu高熵合金复合涂层的研究[D]. 黄阳.华东交通大学 2018
[2]316L不锈钢激光熔覆实体成形控形工艺研究[D]. 徐海岩.大连理工大学 2018
[3]激光重熔工艺参数对喷涂Fe基Ni/WC涂层微观缺陷的抑制机制研究[D]. 何文.江西理工大学 2018
[4]等离子喷涂制备难熔金属涂层及其组织和性能的研究[D]. 张帆.兰州理工大学 2018
[5]TC4激光熔覆Ni60Ti3SiC2自润滑涂层的研究[D]. 李眉葭.天津工业大学 2018
[6]超细晶Cu-Cr-Zr合金的腐蚀性能研究[D]. 周晓.西安建筑科技大学 2017
[7]ZnAlMg涂层组织结构及性能的研究[D]. 刘玉栋.西安石油大学 2016
[8]半导体激光-TIG电弧复合热源表面熔覆工艺及性能研究[D]. 苏艳文.兰州理工大学 2016
[9]锰铝青铜的摩擦学性能研究[D]. 向浪.湖南科技大学 2015
[10]晶粒尺寸与温度对铜锌合金力学性能影响的研究[D]. 董倩玉.重庆大学 2015
本文编号：2980399
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 铜及铜合金
1.1.1 铜及铜合金的组织和性能
1.1.2 铜及铜合金的应用
1.1.3 铜及铜合金涂层的研究现状
1.2 激光表面加工技术
1.2.1 激光熔覆技术
1.2.2 激光重熔技术
1.2.3 激光熔覆和重熔过程的工艺参数影响
1.2.4 激光熔覆和重熔技术的应用与研究现状
1.3 本文研究的内容及意义
2 实验材料与设备
2.1 实验材料
2.2 实验准备及工艺
2.2.1 实验前准备
2.2.2 激光熔覆和激光重熔工艺
2.3 激光熔覆和重熔过程的在线监测
2.4 试样制备
2.5 组织分析
2.6 物相分析
2.7 性能分析
2.7.1 硬度试验
2.7.2 摩擦磨损试验
3 Cu-18Pb-2Sn合金激光熔覆层组织和性能的研究
3.1 Cu-18Pb-2Sn合金单道熔覆层的形貌
3.1.1 宏观形貌分析
3.1.2 孔洞分布及孔隙率测定
3.2 Cu-18Pb-2Sn合金多道激光熔覆的组织与性能
3.2.1 着色渗透探伤检测
3.2.2 微观组织分析
3.2.3 XRD分析
3.2.4 硬度分析
3.2.5 摩擦磨损性能分析
3.3 本章小结
4 激光重熔对Cu-18Pb-2Sn熔覆层组织和性能的影响
4.1 激光重熔对Cu-18Pb-2Sn合金单道熔覆层的影响
4.1.1 宏观形貌分析
4.1.2 孔洞分布及孔隙率测定
4.2 激光重熔对Cu-18Pb-2Sn合金多道激光熔覆层的影响
4.2.1 着色渗透探伤检测
4.2.2 微观组织分析
4.2.3 XRD分析
4.2.4 硬度分析
4.2.5 摩擦磨损性能分析
4.3 本章小结
5 激光熔覆和重熔过程的在线监测
5.1 激光熔覆在线监测的研究现状
5.2 激光熔覆和激光重熔过程的温度场研究
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]铜合金增材制造技术研究进展[J]. 邓怀波,陈玉华,陈伟,王善林. 精密成形工程. 2018(05)
[2]表面涂层技术的研究现状[J]. 王飞,张超,周隐玉,李凯. 热加工工艺. 2017(10)
[3]等离子喷涂技术研究现状[J]. 朱昱,魏金栋,周燕琴,张宇,李小武,倪红军. 现代化工. 2016(06)
[4]激光重熔参数对镍基纳米TiN复合电沉积镀层性能的影响[J]. 贾卫平,姚井龙,吴蒙华,吴敬明,王邦国. 表面技术. 2016(03)
[5]高性能铜基合金的研究进展[J]. 刘平. 功能材料. 2014(07)
[6]激光熔覆修复轴颈过程中气孔与裂纹研究[J]. 杨文甫,李晓燕. 机械管理开发. 2013(01)
[7]激光熔覆技术研究进展[J]. 袁庆龙,冯旭东,曹晶晶,苏志俊. 材料导报. 2010(03)
[8]高温高压金属座球阀的研发管理[J]. 王秋林,董保国. 江西电力职业技术学院学报. 2009(03)
[9]航空发动机制件报废锻压模具激光熔覆修复研究[J]. 刘其斌,李宝增. 金属热处理. 2008(04)
[10]激光熔覆技术在飞机叶片修复中的应用研究[J]. 姜伟,胡芳友,韩莉. 新技术新工艺. 2007(12)
博士论文
[1]激光熔覆制备AlCoCrCuFeNiTi系高熵合金涂层工艺及其组织性能研究[D]. 邱星武.西安理工大学 2014
[2]钛合金激光熔覆Ti-Al/陶瓷复合涂层组织结构与耐磨性的研究[D]. 李嘉宁.山东大学 2012
硕士论文
[1]激光熔覆Cf-Ni/FeCoCrNiCu高熵合金复合涂层的研究[D]. 黄阳.华东交通大学 2018
[2]316L不锈钢激光熔覆实体成形控形工艺研究[D]. 徐海岩.大连理工大学 2018
[3]激光重熔工艺参数对喷涂Fe基Ni/WC涂层微观缺陷的抑制机制研究[D]. 何文.江西理工大学 2018
[4]等离子喷涂制备难熔金属涂层及其组织和性能的研究[D]. 张帆.兰州理工大学 2018
[5]TC4激光熔覆Ni60Ti3SiC2自润滑涂层的研究[D]. 李眉葭.天津工业大学 2018
[6]超细晶Cu-Cr-Zr合金的腐蚀性能研究[D]. 周晓.西安建筑科技大学 2017
[7]ZnAlMg涂层组织结构及性能的研究[D]. 刘玉栋.西安石油大学 2016
[8]半导体激光-TIG电弧复合热源表面熔覆工艺及性能研究[D]. 苏艳文.兰州理工大学 2016
[9]锰铝青铜的摩擦学性能研究[D]. 向浪.湖南科技大学 2015
[10]晶粒尺寸与温度对铜锌合金力学性能影响的研究[D]. 董倩玉.重庆大学 2015
本文编号：2980399
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/2980399.html
