铝合金表面激光熔覆TiC/Ni基复合涂层的制备及性能研究

发布时间：2024-04-07 00:01

　　铝合金具有比刚度与比强度高,耐蚀性好、易于成型加工等诸多优点,广泛应用于交通运输、建筑工程、航空航天、电子通信等各个领域。但是其硬度低、耐磨性差,耐热性差的缺点限制了其在磨损、高温等特殊条件下的应用,例如发动机的气缸、活塞、导弹壳体等等。本课题拟通过激光熔覆技术,在ZL101铝合金表面制备高硬度、高耐磨的TiC/Ni基复合涂层,从而有效提升铝合金材料的表面性能。本论文针对铝合金表面激光熔覆加工过程中易出现涂层结合性差及表面裂纹等问题,开展了添加过渡层分步熔覆的研究。确定了过渡层材料及过渡层施加工艺,对镍基复合涂层的单道与多道激光熔覆工艺进行了探究,制备出了结合性能良好、表面平整及无裂纹的镍基复合涂层,并对镍基复合涂层的性能进行了评价。论文的研究内容主要包括:(1)在ZL101铝合金表面直接激光熔覆TiC/Ni基复合涂层时,较难获得与基体结合良好的熔覆层,在不同的激光工艺参数下,熔覆层几乎全部从基体上脱落。本课题选择了Cu64Ni18Zn18合金作为过渡层材料,借助有限元模拟方法,分析添加了铜基过渡层对激光熔覆过程中温度场与应力场的影响,并对激光熔覆工艺参数进行了初步优化。仿真分析结果显...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.1AXL-600AW型脉冲激光器

华侨大学硕士学位论文12材料易被氧化，为了防止熔覆层金属氧化，在熔覆加工过程中持续从侧向通入氩气以隔绝空气，气流量设置为10L/min。如图2.2所示为激光熔覆示意图。图2.1AXL-600AW型脉冲激光器表2.5AXL-600AW型脉冲激光器主要参数AXL-600AW型脉冲激光....

图2.2激光熔覆示意图

华侨大学硕士学位论文12材料易被氧化，为了防止熔覆层金属氧化，在熔覆加工过程中持续从侧向通入氩气以隔绝空气，气流量设置为10L/min。如图2.2所示为激光熔覆示意图。图2.1AXL-600AW型脉冲激光器表2.5AXL-600AW型脉冲激光器主要参数AXL-600AW型脉冲激光....

图2.3显微硬度检测位置示意图

试验材料与研究方法13本课题分别开展单道熔覆与多道熔覆试验研究。首先开展单道熔覆实验优化激光功率、离焦量、扫描速度等激光加工参数。其次开展多道熔覆实验研究，确定了激光的脉宽和频率、过渡层厚度、搭接率等参数，最终在铝合金表面上制备出TiC/Ni基复合涂层。2.2.2熔覆层形貌及性能....

图2.4压痕示意图

试验材料与研究方法13本课题分别开展单道熔覆与多道熔覆试验研究。首先开展单道熔覆实验优化激光功率、离焦量、扫描速度等激光加工参数。其次开展多道熔覆实验研究，确定了激光的脉宽和频率、过渡层厚度、搭接率等参数，最终在铝合金表面上制备出TiC/Ni基复合涂层。2.2.2熔覆层形貌及性能....

本文编号：3947364