激光熔覆再制造残余应力表征与调控研究

发布时间：2024-05-17 14:16

　　残余应力问题是激光熔覆增材制造及再制造大规模商业化应用最亟待解决的问题之一。激光熔覆过程剧烈的温度场演化必然伴随应力、应变演化,导致零件产生较高的残余应力,残余应力将影响零件的服役性能和安全,甚至使零件在制造过程中由于开裂和变形而报废。但是,现有对残余应力的测量手段大多仅限于表面残余应力对实际生产的指导作用有限。因此,研究激光熔覆过程中应力沿深度方向的演化规律及机理,更好地实现残余应力水平及分布的调控,具有非常重要的科学意义和现实意义。本文系统地研究了激光熔覆再制造过程中沿熔覆深度方向的组织、硬度、残余应力演化,阐述了激光能量密度对应力场演变的影响规律及机理,探讨了通过调控热输入来调整残余应力水平及分布的方法。首先,利用基于同步送粉的激光熔覆技术在Q345钢表面制备两组参数完全相同的单层厚度小于1mm、组织致密、高硬度的Fe基熔覆试样。采用着色探伤的方法对熔覆试样表面进行了裂纹统计,建立了激光熔覆能量密度与裂纹敏感性之间的相关性,讨论了影响激光熔覆表面宏观形貌的主要因素,得到了在特定材料下的最佳激光熔覆工艺参数。其次,采用扫描电镜和线扫描技术,研究了不同激光能量密度下熔覆层和热影响区的...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1(a)盾构机齿圈，(b)盾构机实际工作环境.Figure1-1(a)Shieldmachineringgear,(b)Shieldmachineactualworkingenvironment.

硕士学位论文2图1-1(a)盾构机齿圈，(b)盾构机实际工作环境.Figure1-1(a)Shieldmachineringgear,(b)Shieldmachineactualworkingenvironment.1.2相关技术的国内外研究现状（ResearchStatusof....

图2-1激光熔覆路径图

硕士学位论文14图2-1激光熔覆路径图Figure2-1Lasercladdingpathdiagram在正式进行残余应力的测量前，采用丙醇去除表面油污后，放入干燥箱烘干待用。残余应力测量设备采用机械产品制造国家工程中心的X射线残余应力测试仪，如图2-2所示，每个测量位置测量三次....

图2-2X射线残余应力仪Figure2-2X-rayresidualstressmeter

硕士学位论文14图2-1激光熔覆路径图Figure2-1Lasercladdingpathdiagram在正式进行残余应力的测量前，采用丙醇去除表面油污后，放入干燥箱烘干待用。残余应力测量设备采用机械产品制造国家工程中心的X射线残余应力测试仪，如图2-2所示，每个测量位置测量三次....

图2-3显微硬度测试仪Figure2-3Microhardnesstester

2实验过程与方法152.3微观组织及成分分析（MicrostructureandCompositionAnalysis）微观组织和成分的分析对试样尺寸有要求，这里将试样加工成10×10×20mm的金相试块，为了保证切割后试样的质量，采用的是电火花线切割的方法，这种切割方法保证了熔....

本文编号：3975712