基于钛合金表面激光熔覆CBN温度场及熔池特征分析

发布时间：2017-11-20 14:06

  本文关键词：基于钛合金表面激光熔覆CBN温度场及熔池特征分析

  更多相关文章： 激光熔覆 温度场 熔池 钛合金 CBN

【摘要】：钛合金因其硬度和耐磨性差等缺点大大的限制了其在某些零部件上的应用，CBN具有超高的硬度和强度。本课题意在钛合金表面激光熔覆CBN薄膜，通过研究：有限元模拟温度场理论、单道激光熔覆温度场分析、多道激光熔覆温度场分析、实验研究以及熔池的特征分析等内容，进而改善钛合金硬度低等缺点。 首先，建立有限元温度场的模型，设定热交换边界条件、热源模型并确定材料的热物性参数，通过仿真软件的语言进行参数化编程。在单道激光熔覆温度场中，分析了激光熔覆过程的温度变化规律，证明了激光熔覆具有升温快、降温快等特点。通过点的温度变化曲线和沿指定路径的温度变化曲线验证了所选的激光工艺参数能够达到要求。通过分析不同工艺参数对温度场的影响规律，优化了最佳工艺参数，，并应用于多道激光熔覆温度场模拟中。在多道激光熔覆温度场的模拟中，分析了不同时刻不同道次熔池的变化，确定了温度场熔覆轨迹及其规律，讨论了端部效应所带来的负面影响。通过研究沿指定路径温度梯度的变化指出了CBN薄膜和TC11基体结合面处温度梯度达到最大，此处最容易产生裂纹、气孔等熔覆层缺陷。讨论了熔池的形成及特征，检测了不同工艺参数对熔池几何特征的影响，并研究了稀释率的变化规律，为进一步提高熔覆层质量打好了基础。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杨英丽;罗媛媛;赵恒章;郭荻子;吴金平;苏航标;赵彬;;我国舰船用钛合金研究应用现状[J];稀有金属材料与工程;2011年S2期

2 张庆茂,刘喜明,孙宁,关振中;送粉式激光熔覆熔池深度的分析模型及其影响因素[J];焊接学报;2000年04期

3 马琳;原津萍;张平;赵军军;;多道激光熔覆温度场的有限元数值模拟[J];焊接学报;2007年07期

4 梁耀荣;激光加工温度与激光功率及加工速度关系的研究[J];航空精密制造技术;1996年06期

5 姚建华,苏宝Z

本文编号：1207387