Ni基复合粉末介入的激光熔覆层组织和性能

发布时间：2022-08-23 19:38

　　球阀长期服役于恶劣的工况环境,表面经常出现磨痕、凹坑。这些磨损痕迹、腐蚀坑严重时会导致整个球阀的报废失效。为了提高球阀的使用寿命,工业中常在其表面制备耐磨、耐蚀涂层。而激光熔覆作为先进的材料表层处理技术,在耐磨、耐蚀涂层的制备方面得到了广泛的应用。近年来,越来越多的研究者进行了激光熔覆WC增强型镍基熔覆层的相关研究,发现激光熔覆层在很大程度上改善了基体材料的表面性能。然而,由于激光熔覆层存在较大的热相变应力,以及WC颗粒和Ni基合金之间的热物性存在很大差异,极易在熔覆过程中产生气孔、裂纹,成为目前待解决的技术难题及研究热点。本文进一步探索了WC含量对镍基熔覆层熔池流动方向、组织形态和冶金行为的影响机制,并通过建立的回归模型,优化工艺参数,探索了获得高质量熔覆层的方法。针对WC镍基熔覆层,通过LaB₆和ZrW₂O₈分别介入的调制措施,探索了零开裂熔覆层的形成机制,以及熔覆层的强化机制。主要研究工作如下:（1）WC含量对镍基熔覆层裂纹敏感性、WC颗粒分布、显微组织、冶金行为、显微硬度、耐磨性和耐蚀性能的影响机制的探索。结果表... 

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 激光熔覆技术国内外研究现状
        1.2.1 熔覆材料研究现状
        1.2.2 镍基WC熔覆层的研究现状
    1.3 镍基WC熔覆层裂纹的产生与控制
        1.3.1 裂纹的产生原因
        1.3.2 激光熔覆层裂纹控制方法
    1.4 稀土在激光熔覆中的应用
    1.5 负膨胀特性材料
        1.5.1 负膨胀特性材料的特性及应用
        1.5.2 钨酸锆(ZrW_2O_8)
    1.6 课题的研究内容和技术路线
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 技术路线
第2章 试验设备、材料及方法
    2.1 激光熔覆试验设备的构成
    2.2 激光熔覆试验及内容
        2.2.1 试验材料
        2.2.2 试验方案设计
        2.2.3 熔覆层组织与性能检测
第3章 WC增强型Ni基熔覆层的组织和性能
    3.1 WC含量对熔覆层宏观成型和裂纹敏感性的影响
    3.2 WC含量对熔覆层显微组织的影响
    3.3 WC含量对熔覆层冶金行为的影响
    3.4 WC含量对熔覆层性能的影响
        3.4.1 熔覆层显微硬度
        3.4.2 熔覆层耐磨性能
        3.4.3 熔覆层耐蚀性能
    3.5 本章小结
第4章 激光熔覆关键工艺参数的模型构建与优化
    4.1 关键参数回归模型的构建
        4.1.1 回归模型及显著性检验
        4.1.2 试验因素对试验指标的影响
    4.2 回归模型的训练及验证
    4.3 参数优化与结果分析
        4.3.1 熔覆层的物相分析与显微组织
        4.3.2 熔覆层的显微硬度
        4.3.3 熔覆层的耐磨性能
        4.3.4 熔覆层的耐蚀性能
    4.4 本章小结
第5章 LaB_6介入的熔覆层组织和性能
    5.1 LaB_6含量对熔覆层宏观成型及裂纹敏感性的影响
    5.2 LaB_6含量对熔覆层显微组织的影响
    5.3 LaB_6含量对熔覆层性能的影响
        5.3.1 熔覆层的显微硬度
        5.3.2 熔覆层的耐磨性能
        5.3.3 熔覆层的耐蚀性能
    5.4 本章小结
第6章 ZrW_2O_8介入的熔覆层组织和性能
    6.1 ZrW_2O_8含量对熔覆层宏观成型及裂纹敏感性的影响
    6.2 ZrW_2O_8介入的熔覆层物相分析
    6.3 ZrW_2O_8含量对熔覆层显微组织的影响
    6.4 ZrW_2O_8含量对熔覆层性能的影响
        6.4.1 熔覆层的显微硬度
        6.4.2 熔覆层的耐磨性能
        6.4.3 熔覆层的耐蚀性能
    6.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3678359