高能微弧火花数控沉积Ti-Co-Cu-Fe-Ni-Cr高熵合金涂层研究
发布时间：2018-01-10 17:30
本文关键词：高能微弧火花数控沉积Ti-Co-Cu-Fe-Ni-Cr高熵合金涂层研究 出处：《哈尔滨工业大学》2017年博士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：高能微弧火花沉积工艺以其独特的工艺特点(如热输入量低、冷却速度快、涂层与基体间冶金结合、电极材料选择容易等)使其在再制造技术领域中获得了特殊地位,然而传统高能微弧火花沉积工艺为手工操作,人工因素的介入无法实现涂层显微结构、成分、性能和表观特征的精确可控,更无法实现对复杂曲线曲面涂层的精确制备。如何实现高能微弧火花沉积工艺自动化和数控化成为该工工艺满足工业界对复杂曲线曲面均质涂层制备需求亟待解决的问题。为此本文以数控铣床为平台,通过设计特殊专用沉积刀柄,构建起高能微弧火花—计算机集成沉积系统,实现了 CIMS技术与传统高能微弧火花电源的无缝集成,开发出了高能微弧火花数控沉积新工艺,完成传统高能微弧火花沉积工艺的自动化和数控化。针对复杂曲线曲面涂层高能微弧火花数控化制备难题,本文以NURBS理论为基础设计构建复杂曲线/曲面涂层,开发出点焊式沉积策略,提出等弦长和等弧长NURBS曲线/曲面涂层沉积插补方法,并以等弦长和等弧长沉积方法成功制备出NURBS曲线/曲面涂层,证实了高能微弧火花数控沉积工艺在复杂曲线/曲面涂层制备上是可行有效的。为实现复杂曲面涂层沉积过程的精确控制,提出NURBS函数映射曲线沉积轨迹规划和控制方法,该方法可将任意预定义平面曲线投影到待沉积NURBS曲面上,借助高能微弧火花数控沉积工艺,完成在此既定NURBS曲面上任意复杂曲线涂层的制备。研究表明通过NURBS函数映射曲线控制曲面涂层沉积轨迹可行有效,为曲面涂层沉积路径规划与控制提供了理论基础。分别借助Matlab软件和FANUC数控系统参数化编程功能开发出高能微弧火花数控沉积离线和在线软件系统,实现复杂曲线/曲面涂层设计、验证和程序生成,通过在线参数赋值可实现任意复杂曲线/曲面涂层制备。自多元高熵合金概念提出以来,已成为全球材料学界研究前沿,多元高熵合金成分设计一直是学界研究的热点和难点问题。针对高能微弧火花数控沉积工艺用多元高熵合金系电极成分设计,本文提出混合焓矩阵,并将传统多元高熵合金热力学改写为矩阵形式,进一步面向多元高q嚭辖鹣到卣笮问礁男次问，
本文编号：1406177
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