激光熔覆再制造件的质量检测与性能分析
发布时间：2021-12-23 09:45
随着我国城镇化的推进和一带一路战略的实施,对工程机械的需求量日益剧增,而我国工程机械每年因为42CrMo核心部件表面磨损、腐蚀而损坏的数量十分庞大,为了延长工程机械工作寿命,提高使用性能,实现绿色循环经济,本文开展了在42CrMo基板表面激光熔覆stellite6钴基合金粉末的再制造修复探究。（1）采用正交试验研究了42CrMo表面单道轨迹熔覆stellite6涂层,分析了激光功率、扫描速度、送粉速率、光斑直径对单道熔覆层稀释率和显微硬度的影响及主要影响因素间的交互作用。结果表明激光功率对熔覆层稀释率的影响最大,扫描速度对熔覆层显微硬度的影响最大。综合熔覆层稀释率和显微硬度的评价得到的最优工艺参数组合为激光功率1100W,扫描速度8mm/s,送粉速率1.21.4rad/min,光斑直径3.7mm。（2）以优化的单道熔覆工艺参数组合为基础,开展了多道单层搭接熔覆涂层表面摩擦磨损性能的研究。探究了多道搭接熔覆stellite6涂层与GCr小球线性往复对磨的磨损形式及搭接率对涂层的耐磨损性能影响机理。结果表明涂层的磨损形式为磨粒磨损和疲劳磨损,且涂层的耐磨损性能随搭接率...
【文章来源】： 江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 再制造技术概述
1.2.1 再制造产业国内外发展现状
1.2.2 常用再制造表面修复技术
1.3 激光熔覆技术
1.3.1 激光熔覆送粉方式分类
1.3.2 激光熔覆常用粉末材料
1.3.3 激光熔覆质量影响因素
1.4 主要研究内容
1.5 研究意义
第二章 单道熔覆层质量分析及工艺优化
2.1 引言
2.2 试验条件及方案
2.2.1 试验材料
2.2.2 熔覆设备
2.2.3 试验方案
2.3 稀释率影响因素分析
2.3.1 影响因素主次分析
2.3.2 单因素验证分析
2.3.3 交互作用分析
2.4 显微硬度影响因素分析
2.4.1 影响因素主次分析
2.4.2 单因素验证分析
2.4.3 交互作用分析
2.5 结论
第三章 多道单层搭接熔覆涂层的耐磨损性能研究
3.1 引言
3.2 试验方案与研究方法
3.2.1 试验方案
3.2.2 研究方法
3.3 基于不同搭接率下的多道熔覆涂层的耐磨损性能
3.3.1 多道熔覆涂层摩擦系数的分析
3.3.2 多道熔覆涂层磨损率的分析
3.4 不同搭接率下的涂层耐磨损性能变化机理分析
3.4.1 多道熔覆涂层搭接区显微硬度分析
3.4.2 多道熔覆涂层XRD物相分析
3.5 结论
第四章 多道单层搭接熔覆涂层的耐腐蚀性能研究
4.1 引言
4.2 试验方案与研究方法
4.2.1 试验方案
4.2.2 研究方法
4.3 基于不同搭接率下的多道熔覆涂层的耐腐蚀性能
4.3.1 多道熔覆涂层的极化曲线分析
4.3.2 多道熔覆涂层的电化学阻抗图谱分析
4.4 不同搭接率下的涂层耐腐蚀性能变化机理分析
4.4.1 多道熔覆涂层的SEM腐蚀形貌
4.4.2 多道熔覆涂层的XRD物相腐蚀前后成分对比
4.4.3 多道熔覆涂层电化学腐蚀过程机理
4.5 结论
第五章 多道多层搭接熔覆快速分层规划研究
5.1 引言
5.2 激光能量分配及粉末衰减作用分析
5.2.1 光外同轴送粉式激光辐射能量分配分析
5.2.2 粉末流对激光辐射的衰减作用分析
5.3 熔覆层几何特征数学模型构建及试验验证
5.3.1 粉末的能量平衡方程
5.3.2 同轴送粉激光熔覆过程物理模型的简化
5.3.3 熔覆层几何特征数学模型试验验证
5.4 多道多层搭接熔覆快速分层规划
5.5 结论
第六章 主要结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]热喷涂技术应用及研究进展与挑战 [J]. 李长久. 热喷涂技术. 2018(04)
[2]激光熔覆制备马氏体/铁素体双相不锈钢层的力学与腐蚀性能研究 [J]. 朱红梅,李勇作,张振远,何彬,邱长军. 中国激光. 2018(12)
[3]激光熔覆多道搭接成形质量与效率控制方法 [J]. 练国富,姚明浦,陈昌荣,黄旭. 表面技术. 2018(09)
[4]浅谈工程机械行业质量管理体系建设 [J]. 王玲珑. 山东工业技术. 2018(19)
[5]激光熔覆铁基合金涂层在HCl溶液中的腐蚀行为 [J]. 范丽,陈海龑,董耀华,李雪莹,董丽华,尹衍升. 金属学报. 2018(07)
[6]汽车变速箱再制造的表面修复技术研究 [J]. 夏奎,孟庆龙,何佳颖,郝悦. 汽车实用技术. 2018(04)
[7]新时代中国特色再制造的创新发展 [J]. 徐滨士. 中国表面工程. 2018(01)
[8]LD泵浦Yb∶YAG固体激光器研究进展 [J]. 王斯琦,李永亮,李仕明,白冲冲,王渊博,雷雨. 激光与红外. 2018(01)
[9]发动机曲轴高速电弧喷涂再制造工艺及热控制 [J]. 田浩亮,王长亮,郭孟秋,魏世丞,梁秀兵,徐滨士. 金属热处理. 2017(12)
[10]工艺参数对激光选区熔化316L不锈钢表面质量的影响 [J]. 闫程程,杨立军,代文豪,施兰,李宁宁. 热加工工艺. 2017(20)
博士论文
[1]激光熔覆和熔覆成形镍基合金的组织与性能研究[D]. 黄凤晓.吉林大学. 2011
硕士论文
[1]45钢表面激光熔覆添加镍基钎料的WC-镍基合金熔覆层缺陷改善研究[D]. 周昌欢.青岛理工大学. 2018
[2]Ti-6Al-4V激光熔覆制备耐磨复合涂层[D]. 于童.山东大学. 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]柱塞泵活塞工作表面激光熔覆涂层耐磨耐蚀性能研究[D]. 管永浩.济南大学. 2017
[5]304不锈钢表面激光熔覆Ni基合金涂层组织与性能的研究[D]. 朱国斌.吉林大学. 2016
[6]激光熔覆Co基合金熔覆层工艺及其性能研究[D]. 谢亮.燕山大学. 2016
[7]基于光内同轴送粉激光熔覆变截面异形薄壁件堆积成形研究[D]. 曹非.苏州大学. 2013
[8]基于激光光内同轴送粉的非圆滑过渡薄壁件快速成形研究[D]. 孙后顺.苏州大学. 2012
[9]面向绿色再制造的单道激光熔覆几何特征的研究[D]. 许波.南京航空航天大学. 2011
[10]激光熔覆碳化钨颗粒增强镍基合金梯度涂层的研究[D]. 戎磊.上海交通大学. 2011
本文编号：3548252
【文章来源】： 江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 再制造技术概述
1.2.1 再制造产业国内外发展现状
1.2.2 常用再制造表面修复技术
1.3 激光熔覆技术
1.3.1 激光熔覆送粉方式分类
1.3.2 激光熔覆常用粉末材料
1.3.3 激光熔覆质量影响因素
1.4 主要研究内容
1.5 研究意义
第二章 单道熔覆层质量分析及工艺优化
2.1 引言
2.2 试验条件及方案
2.2.1 试验材料
2.2.2 熔覆设备
2.2.3 试验方案
2.3 稀释率影响因素分析
2.3.1 影响因素主次分析
2.3.2 单因素验证分析
2.3.3 交互作用分析
2.4 显微硬度影响因素分析
2.4.1 影响因素主次分析
2.4.2 单因素验证分析
2.4.3 交互作用分析
2.5 结论
第三章 多道单层搭接熔覆涂层的耐磨损性能研究
3.1 引言
3.2 试验方案与研究方法
3.2.1 试验方案
3.2.2 研究方法
3.3 基于不同搭接率下的多道熔覆涂层的耐磨损性能
3.3.1 多道熔覆涂层摩擦系数的分析
3.3.2 多道熔覆涂层磨损率的分析
3.4 不同搭接率下的涂层耐磨损性能变化机理分析
3.4.1 多道熔覆涂层搭接区显微硬度分析
3.4.2 多道熔覆涂层XRD物相分析
3.5 结论
第四章 多道单层搭接熔覆涂层的耐腐蚀性能研究
4.1 引言
4.2 试验方案与研究方法
4.2.1 试验方案
4.2.2 研究方法
4.3 基于不同搭接率下的多道熔覆涂层的耐腐蚀性能
4.3.1 多道熔覆涂层的极化曲线分析
4.3.2 多道熔覆涂层的电化学阻抗图谱分析
4.4 不同搭接率下的涂层耐腐蚀性能变化机理分析
4.4.1 多道熔覆涂层的SEM腐蚀形貌
4.4.2 多道熔覆涂层的XRD物相腐蚀前后成分对比
4.4.3 多道熔覆涂层电化学腐蚀过程机理
4.5 结论
第五章 多道多层搭接熔覆快速分层规划研究
5.1 引言
5.2 激光能量分配及粉末衰减作用分析
5.2.1 光外同轴送粉式激光辐射能量分配分析
5.2.2 粉末流对激光辐射的衰减作用分析
5.3 熔覆层几何特征数学模型构建及试验验证
5.3.1 粉末的能量平衡方程
5.3.2 同轴送粉激光熔覆过程物理模型的简化
5.3.3 熔覆层几何特征数学模型试验验证
5.4 多道多层搭接熔覆快速分层规划
5.5 结论
第六章 主要结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]热喷涂技术应用及研究进展与挑战 [J]. 李长久. 热喷涂技术. 2018(04)
[2]激光熔覆制备马氏体/铁素体双相不锈钢层的力学与腐蚀性能研究 [J]. 朱红梅,李勇作,张振远,何彬,邱长军. 中国激光. 2018(12)
[3]激光熔覆多道搭接成形质量与效率控制方法 [J]. 练国富,姚明浦,陈昌荣,黄旭. 表面技术. 2018(09)
[4]浅谈工程机械行业质量管理体系建设 [J]. 王玲珑. 山东工业技术. 2018(19)
[5]激光熔覆铁基合金涂层在HCl溶液中的腐蚀行为 [J]. 范丽,陈海龑,董耀华,李雪莹,董丽华,尹衍升. 金属学报. 2018(07)
[6]汽车变速箱再制造的表面修复技术研究 [J]. 夏奎,孟庆龙,何佳颖,郝悦. 汽车实用技术. 2018(04)
[7]新时代中国特色再制造的创新发展 [J]. 徐滨士. 中国表面工程. 2018(01)
[8]LD泵浦Yb∶YAG固体激光器研究进展 [J]. 王斯琦,李永亮,李仕明,白冲冲,王渊博,雷雨. 激光与红外. 2018(01)
[9]发动机曲轴高速电弧喷涂再制造工艺及热控制 [J]. 田浩亮,王长亮,郭孟秋,魏世丞,梁秀兵,徐滨士. 金属热处理. 2017(12)
[10]工艺参数对激光选区熔化316L不锈钢表面质量的影响 [J]. 闫程程,杨立军,代文豪,施兰,李宁宁. 热加工工艺. 2017(20)
博士论文
[1]激光熔覆和熔覆成形镍基合金的组织与性能研究[D]. 黄凤晓.吉林大学. 2011
硕士论文
[1]45钢表面激光熔覆添加镍基钎料的WC-镍基合金熔覆层缺陷改善研究[D]. 周昌欢.青岛理工大学. 2018
[2]Ti-6Al-4V激光熔覆制备耐磨复合涂层[D]. 于童.山东大学. 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]柱塞泵活塞工作表面激光熔覆涂层耐磨耐蚀性能研究[D]. 管永浩.济南大学. 2017
[5]304不锈钢表面激光熔覆Ni基合金涂层组织与性能的研究[D]. 朱国斌.吉林大学. 2016
[6]激光熔覆Co基合金熔覆层工艺及其性能研究[D]. 谢亮.燕山大学. 2016
[7]基于光内同轴送粉激光熔覆变截面异形薄壁件堆积成形研究[D]. 曹非.苏州大学. 2013
[8]基于激光光内同轴送粉的非圆滑过渡薄壁件快速成形研究[D]. 孙后顺.苏州大学. 2012
[9]面向绿色再制造的单道激光熔覆几何特征的研究[D]. 许波.南京航空航天大学. 2011
[10]激光熔覆碳化钨颗粒增强镍基合金梯度涂层的研究[D]. 戎磊.上海交通大学. 2011
本文编号：3548252
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