振动辅助激光熔覆镍基WC增强涂层的组织与性能研究

发布时间：2021-04-24 13:16

　　普通低碳钢材料以优异的综合性能和低廉的价格,目前已被广泛应用于工业生产的各个领域,但在特殊环境下因材料自身特性原因,依旧难以满足恶劣的工况要求。激光熔覆技术可在普通钢材表面制备出具有高硬度、高耐磨性、抗腐蚀和抗高温氧化等性能优良的涂层,以替代贵重稀有金属材料,降低生产维修成本。与焊接过程相类似,在激光熔覆过程中熔覆材料以极快的速度熔化和冷却,极大温度梯度加之成分偏析,致使凝固后易出现气孔、裂纹等缺陷,严重影响到该技术的使用和推广。本论文利用激光熔覆技术在Q235钢基体上制备镍基碳化钨增强涂层,首先采用具有“核壳”结构的镍包碳化钨复合粉末作为熔覆材料,研究了不同碳化钨含量对涂层组织与性能的影响,在此基础上选出最佳碳化钨含量配比进行后续试验;然后分别在激光熔覆过程中同步施加超声振动、机械振动两种辅助工艺,通过调节振动参数并借助相关表征手段（如扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度仪等）,研究了超声振动功率、机械振动频率对涂层显微组织及缺陷、元素分布、物相成分、显微硬度和耐磨性的影响,并对其在激光熔池和熔体凝固过程中的作用机理进行了简要分析。试验结果表明,碳化钨含量分别为15%、25%、3... 

【文章来源】：青岛理工大学山东省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 激光熔覆技术概述
        1.2.1 激光熔覆技术的原理及特点
        1.2.2 激光熔覆工艺参数及方法
        1.2.3 涂层材料的选用
        1.2.4 激光熔覆技术的发展及应用
    1.3 激光熔覆涂层的缺陷及控制方法
    1.4 课题研究的目的和内容
        1.4.1 课题研究的目的
        1.4.2 课题研究的内容
第2章 试验材料、方法及设备
    2.1 试验材料
        2.1.1 基体材料
        2.1.2 涂层材料
        2.1.3 粘接剂
    2.2 激光熔覆试验系统及设备
        2.2.1 激光器
        2.2.2 工业机器人
        2.2.3 振动辅助装置
    2.3 激光熔覆试件预处理及试样制备
        2.3.1 试件预处理
        2.3.2 涂层试样制备
    2.4 涂层组织及性能表征方法
        2.4.1 显微组织及能谱分析
        2.4.2 物相分析
        2.4.3 显微硬度测试
        2.4.4 耐磨性能测试
    2.5 本章小结
第3章 激光熔覆不同碳化钨含量的镍基碳化钨涂层的组织与性能
    3.1 不同含量的镍基碳化钨涂层的制备
    3.2 不同含量的镍基碳化钨涂层的显微组织分析
    3.3 不同含量的镍基碳化钨涂层的物相分析
    3.4 不同含量的镍基碳化钨涂层的显微硬度分析
    3.5 不同含量的镍基碳化钨涂层的耐磨性分析
    3.6 本章小结
第4章 超声振动辅助激光熔覆镍基碳化钨涂层的组织与性能
    4.1 超声振动辅助下涂层的制备
    4.2 超声振动辅助下涂层的显微组织
    4.3 超声振动辅助下涂层的物相和元素分析
        4.3.1 超声振动辅助下涂层的物相分析
        4.3.2 超声振动辅助下涂层的元素分析
    4.4 超声振动辅助下涂层的显微硬度分析
    4.5 超声振动辅助下涂层的耐磨性分析
    4.6 本章小结
第5章 机械振动辅助激光熔覆镍基碳化钨涂层的组织与性能
    5.1 机械振动辅助下涂层的制备
    5.2 机械振动辅助下涂层的显微组织分析
    5.3 机械振动辅助下涂层的元素和物相分析
        5.3.1 机械振动辅助下涂层的物相分析
        5.3.2 机械振动辅助下涂层的元素分析
    5.4 机械振动辅助下涂层的显微硬度分析
    5.5 机械振动辅助下涂层的耐磨性分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果
致谢



本文编号：3157427