稳态磁场对激光熔注层成分梯度与微观组织的调控研究
发布时间：2021-09-24 16:32
随着装备制造业的不断发展,重要零部件所受的工况日益复杂,在部件服役过程中所受的磨损失效造成了资源的巨大浪费。激光熔注作为一种材料表面改性技术,通过熔注硬质颗粒制备的陶瓷强化层能有效改善金属材料表面的耐磨性能,但单一的激光熔注技术难以稳定控制熔注层的组织与性能。将磁场施加于熔池能够抑制熔池的流动、改变熔池的传热传质特性,因此,本文采用稳态磁场辅助激光熔注的技术方案,将不规则形状的碳化钨（WC）颗粒注入熔池,探索磁场作用下熔注层成分梯度和微观组织的调控方法,及其对熔注层耐磨、耐蚀性能的影响。本文采用稳态磁场辅助激光熔注在316L不锈钢上制备WC熔注层,采用金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱仪（EDS）等手段对熔注层成分梯度和微观组织进行分析。采用自动维氏硬度计、摩擦磨损试验机、电化学工作站测试了熔注层的硬度分布、摩擦磨损性能以及耐腐蚀性能。通过以上的研究,总结了稳态磁场作用下熔注层成分梯度和微观组织与磁场强度之间的规律,初步探讨了稳态磁场对熔池流动的影响以及稳态磁场作用下熔池的凝固机理。研究结果表明:未施加稳态磁场时,熔注层WC颗粒与W元素在熔注层内...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光熔注过程示意图
氧化物究了在 H13 钢上激光熔覆钴基合金时添加稀土氧化含量对涂层元素分布以及微观组织的影响。实验结果能使熔覆层中合金元素 Co、Cr、Ni、Si 的含量增加含量从 0%到 2%时，上述四种合金元素增加，并且2的含量继续增加，四种合金元素的含量在熔覆层中布规律相反，上述实验结果如图 1-5 所示。图 1-6 为不同量 CeO2后的组织形貌，通过观察发现：熔覆变，从图中可以看出，当加入含量低于 2%的 CeO二次枝晶间距减小，枝晶的方向性逐渐减弱，枝晶组含量为 2%的 CeO2时，组织没有明显方向性枝晶存在%时，细化组织的作用并不随加入量的增加而增加，晶方向性更明显。由此可见，添加稀土氧化物会明显布和微观组织的大小。
稳态磁场对激光熔注层成分梯度与微观组织的调控研究氧化物对元素分布的影响可知：在熔池中加入适量的稀土相质点，降低了熔池的流动性，使得熔覆层与基体材料之，因此可以改变熔池中元素的分布。但是仅通过添加稀土的梯度分布和元素组织形态的转变，并且引入过量的稀合金元素的烧蚀。
【参考文献】：
期刊论文
[1]WC体积分数对激光熔注WC/NiBSi复合材料层组织和性能的影响[J]. 王涛,徐冲,路媛媛,郭溪溪,杜锦铮,肖鱼,刘德健. 应用激光. 2018(04)
[2]激光焊接技术的应用及其进展研究[J]. 王赞,李中成. 科学技术创新. 2018(22)
[3]38MnVS6钢中硫元素扩散对激光熔覆涂层形貌和组织的影响[J]. 陈茹,虞钢,何秀丽,甘政涛,李少霞. 中国激光. 2018(06)
[4]交变磁场对高硬熔覆层成型质量的影响[J]. 郑丽娟,付宇明,宗磊,齐童. 材料导报. 2018(06)
[5]激光重熔改性WC/Fe等离子喷涂涂层组织及其耐磨性能[J]. 赵运才,上官绪超,张继武,何文. 表面技术. 2018(03)
[6]钻井设备本体材料的冲刷磨损行为的研究[J]. 朱晗林,张吉鼎. 全面腐蚀控制. 2017(10)
[7]激光熔注氧化铈改性铝硅涂层的工艺优化及微观组织[J]. 李鹏飞,王宏宇,汪涵,赵前,支相杰,陈胜. 材料热处理学报. 2017(07)
[8]外加纵向磁场对激光-MIG复合焊接接头形貌及微观组织的影响[J]. 张勋,李若杨,赵泽洋,米高阳,王春明,胡席远. 中国激光. 2017(08)
[9]磁场对激光焊接钢/铝异种金属焊缝性能的影响[J]. 丁浩,徐家乐,谭文胜,黄舒,周建忠. 中国激光. 2017(09)
[10]稳态磁场辅助对激光熔注球形WC涂层的组织与性能研究[J]. 赖三聘,王梁,胡勇,孙卓,姚建华. 应用激光. 2016(05)
博士论文
[1]激光熔注单晶颗粒增强WCp/Ti-6Al-4V梯度复合材料层的界面反应机理[D]. 刘德健.哈尔滨工业大学 2009
[2]等离子熔化—注射制备碳化物增强涂层组织及耐磨性能研究[D]. 赵敏海.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]稀土氧化物CeO2对H13钢激光熔覆钴基合金组织和性能的影响[D]. 魏铭.哈尔滨工业大学 2018
[2]磁场辅助钛/铝异种金属MIG熔—钎焊工艺及机理研究[D]. 李军兆.哈尔滨工业大学 2017
[3]激光填粉焊接熔池流动数值模拟[D]. 胡雪.哈尔滨工业大学 2016
[4]激光熔注WC/Ni基复合材料层制备工艺及组织性能研究[D]. 曹聪帅.华中科技大学 2016
[5]磁场辅助光纤激光焊接工艺研究[D]. 赵泽洋.华中科技大学 2016
[6]稳恒磁场作用下激光熔覆铁基涂层的凝固机理及其微观组织[D]. 李庆玲.昆明理工大学 2016
[7]Ti3AlC2陶瓷的腐蚀及耐磨性研究[D]. 钱莹.哈尔滨师范大学 2014
[8]渗渡复合处理摩擦磨损研究[D]. 王刚刚.大连海事大学 2013
[9]旋转磁场辅助激光熔覆复合涂层的组织与性能[D]. 纪升伟.昆明理工大学 2012
[10]氩弧熔覆—注射球形WC耐磨表层复合材料的制备[D]. 王晓娟.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3408079
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
激光熔注过程示意图
氧化物究了在 H13 钢上激光熔覆钴基合金时添加稀土氧化含量对涂层元素分布以及微观组织的影响。实验结果能使熔覆层中合金元素 Co、Cr、Ni、Si 的含量增加含量从 0%到 2%时，上述四种合金元素增加，并且2的含量继续增加，四种合金元素的含量在熔覆层中布规律相反，上述实验结果如图 1-5 所示。图 1-6 为不同量 CeO2后的组织形貌，通过观察发现：熔覆变，从图中可以看出，当加入含量低于 2%的 CeO二次枝晶间距减小，枝晶的方向性逐渐减弱，枝晶组含量为 2%的 CeO2时，组织没有明显方向性枝晶存在%时，细化组织的作用并不随加入量的增加而增加，晶方向性更明显。由此可见，添加稀土氧化物会明显布和微观组织的大小。
稳态磁场对激光熔注层成分梯度与微观组织的调控研究氧化物对元素分布的影响可知：在熔池中加入适量的稀土相质点，降低了熔池的流动性，使得熔覆层与基体材料之，因此可以改变熔池中元素的分布。但是仅通过添加稀土的梯度分布和元素组织形态的转变，并且引入过量的稀合金元素的烧蚀。
【参考文献】：
期刊论文
[1]WC体积分数对激光熔注WC/NiBSi复合材料层组织和性能的影响[J]. 王涛,徐冲,路媛媛,郭溪溪,杜锦铮,肖鱼,刘德健. 应用激光. 2018(04)
[2]激光焊接技术的应用及其进展研究[J]. 王赞,李中成. 科学技术创新. 2018(22)
[3]38MnVS6钢中硫元素扩散对激光熔覆涂层形貌和组织的影响[J]. 陈茹,虞钢,何秀丽,甘政涛,李少霞. 中国激光. 2018(06)
[4]交变磁场对高硬熔覆层成型质量的影响[J]. 郑丽娟,付宇明,宗磊,齐童. 材料导报. 2018(06)
[5]激光重熔改性WC/Fe等离子喷涂涂层组织及其耐磨性能[J]. 赵运才,上官绪超,张继武,何文. 表面技术. 2018(03)
[6]钻井设备本体材料的冲刷磨损行为的研究[J]. 朱晗林,张吉鼎. 全面腐蚀控制. 2017(10)
[7]激光熔注氧化铈改性铝硅涂层的工艺优化及微观组织[J]. 李鹏飞,王宏宇,汪涵,赵前,支相杰,陈胜. 材料热处理学报. 2017(07)
[8]外加纵向磁场对激光-MIG复合焊接接头形貌及微观组织的影响[J]. 张勋,李若杨,赵泽洋,米高阳,王春明,胡席远. 中国激光. 2017(08)
[9]磁场对激光焊接钢/铝异种金属焊缝性能的影响[J]. 丁浩,徐家乐,谭文胜,黄舒,周建忠. 中国激光. 2017(09)
[10]稳态磁场辅助对激光熔注球形WC涂层的组织与性能研究[J]. 赖三聘,王梁,胡勇,孙卓,姚建华. 应用激光. 2016(05)
博士论文
[1]激光熔注单晶颗粒增强WCp/Ti-6Al-4V梯度复合材料层的界面反应机理[D]. 刘德健.哈尔滨工业大学 2009
[2]等离子熔化—注射制备碳化物增强涂层组织及耐磨性能研究[D]. 赵敏海.哈尔滨工业大学 2008
硕士论文
[1]稀土氧化物CeO2对H13钢激光熔覆钴基合金组织和性能的影响[D]. 魏铭.哈尔滨工业大学 2018
[2]磁场辅助钛/铝异种金属MIG熔—钎焊工艺及机理研究[D]. 李军兆.哈尔滨工业大学 2017
[3]激光填粉焊接熔池流动数值模拟[D]. 胡雪.哈尔滨工业大学 2016
[4]激光熔注WC/Ni基复合材料层制备工艺及组织性能研究[D]. 曹聪帅.华中科技大学 2016
[5]磁场辅助光纤激光焊接工艺研究[D]. 赵泽洋.华中科技大学 2016
[6]稳恒磁场作用下激光熔覆铁基涂层的凝固机理及其微观组织[D]. 李庆玲.昆明理工大学 2016
[7]Ti3AlC2陶瓷的腐蚀及耐磨性研究[D]. 钱莹.哈尔滨师范大学 2014
[8]渗渡复合处理摩擦磨损研究[D]. 王刚刚.大连海事大学 2013
[9]旋转磁场辅助激光熔覆复合涂层的组织与性能[D]. 纪升伟.昆明理工大学 2012
[10]氩弧熔覆—注射球形WC耐磨表层复合材料的制备[D]. 王晓娟.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3408079
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