脉冲氩弧熔覆技术在大长径比杆件表面强化上的应用研究

发布时间：2020-12-05 03:17

　　液压支架是保证煤矿安全、高效生产的关键设备,配置有大量的不同功能用途和不同规格型式的液压缸。液压缸活塞杆表面必须进行表面强化以保证工作可靠性和提高使用寿命。传统的表面处理工艺是电镀,由于电镀过程产生的环境污染问题,当前一越来越多地被激光熔覆等新工艺所取代。激光熔覆是一种热熔焊方法,受热变形的影响一般适用于厚壁缸体和小长径比的活塞杆件。为了探索一种适合于大长径比杆件(细长杆)表面强化且绿色环保的工艺技术,提高此类杆件表面强化层的结合强度及耐磨、耐腐蚀性,并避免在表面强化过程中因热输入量过大而导致热变形的情况发生,本文采用脉冲氩弧熔覆技术在27SiMn为基体的大长径比杆件(细长杆)上熔覆316不锈钢,研究不同工艺参数对熔覆层性能的影响并预测最优工艺参数组合,同时对熔覆过程的温度场进行了数值模拟。幅值电流、占空比、脉冲频率是脉冲氩弧熔覆技术的三个主要工艺参数。首先按单因素变量制备样件,通过测量、金相试验、显微硬度测试和中性盐雾试验,分别研究三个工艺参数的变化对熔覆层的外形尺寸、微观组织、硬度及耐腐蚀性的影响。然后,利用正交试验法以幅值电流、占空比、脉冲频率为影响因素,以熔覆层的宽度、厚度、硬... 

【文章来源】：西安科技大学陕西省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

激光熔覆热变形

西安科技大学硕士学位论文4覆试验。经过多组参数的随机试验，在形成了连续均匀熔覆层的5组样件中，没有出现熔覆层因热变形而无法磨削平整的情况发生，熔覆层磨削后的表面状况良好，如图1.2所示。由此可知，脉冲氩弧熔覆技术能够很好的克服大长径比杆件在熔覆过程中的热变形问题。图1.2脉冲氩弧熔覆的大长径比杆件试验样件为了使脉冲氩弧熔覆技术能够在大长径比杆件表面强化上得到更好的工程应用，从而真正探索出一种适合于大长径比杆件表面强化且绿色环保的工艺技术来提高此类杆件表面强化层的结合强度及耐磨、耐腐蚀性，本文对脉冲氩弧熔覆技术在大长径比杆件表面强化的应用展开进一步的研究，为脉冲氩弧熔覆技术的应用提供理论基矗1.2国内外研究现状1.2.1脉冲氩弧熔覆技术介绍脉冲氩弧熔覆技术是在普通钨极氩弧焊基础上发展起来的一种新的熔覆工艺，其本质是将焊接领域中用于零部件连接的脉冲氩弧焊接技术移植到零部件表面改性领域上来的技术。其工作原理如图1.3所示，它是通过控制脉冲电流幅值与基值的大小和时长来控制热输入量，从而控制熔覆层的质量。脉冲电流波形如图1.4所示，当脉冲电流处于幅值tp期间，电弧的电流上升至Ip，焊丝与基体被加热熔化，形成一个点状熔池；当脉冲电流处于基值tb期间，点状熔池冷凝，形成一个熔覆点，同时，电弧以一个较小基值电流Ib来维持一个电弧的电离通道，以保证下一个脉冲电弧的可靠燃烧。只要合理地设定脉冲电流的间歇时间和焊枪的移动速度，保证相邻两个熔覆点之间有一定相互重叠量，就可获得一条连续致密的熔覆层。图1.3脉冲氩弧熔覆示意图图1.4脉冲电流波形示意图

西安科技大学硕士学位论文4覆试验。经过多组参数的随机试验，在形成了连续均匀熔覆层的5组样件中，没有出现熔覆层因热变形而无法磨削平整的情况发生，熔覆层磨削后的表面状况良好，如图1.2所示。由此可知，脉冲氩弧熔覆技术能够很好的克服大长径比杆件在熔覆过程中的热变形问题。图1.2脉冲氩弧熔覆的大长径比杆件试验样件为了使脉冲氩弧熔覆技术能够在大长径比杆件表面强化上得到更好的工程应用，从而真正探索出一种适合于大长径比杆件表面强化且绿色环保的工艺技术来提高此类杆件表面强化层的结合强度及耐磨、耐腐蚀性，本文对脉冲氩弧熔覆技术在大长径比杆件表面强化的应用展开进一步的研究，为脉冲氩弧熔覆技术的应用提供理论基矗1.2国内外研究现状1.2.1脉冲氩弧熔覆技术介绍脉冲氩弧熔覆技术是在普通钨极氩弧焊基础上发展起来的一种新的熔覆工艺，其本质是将焊接领域中用于零部件连接的脉冲氩弧焊接技术移植到零部件表面改性领域上来的技术。其工作原理如图1.3所示，它是通过控制脉冲电流幅值与基值的大小和时长来控制热输入量，从而控制熔覆层的质量。脉冲电流波形如图1.4所示，当脉冲电流处于幅值tp期间，电弧的电流上升至Ip，焊丝与基体被加热熔化，形成一个点状熔池；当脉冲电流处于基值tb期间，点状熔池冷凝，形成一个熔覆点，同时，电弧以一个较小基值电流Ib来维持一个电弧的电离通道，以保证下一个脉冲电弧的可靠燃烧。只要合理地设定脉冲电流的间歇时间和焊枪的移动速度，保证相邻两个熔覆点之间有一定相互重叠量，就可获得一条连续致密的熔覆层。图1.3脉冲氩弧熔覆示意图图1.4脉冲电流波形示意图


本文编号：2898771