高硬度激光熔覆层裂纹的产生机理及控制方法研究

发布时间：2017-04-13 18:21

  本文关键词：高硬度激光熔覆层裂纹的产生机理及控制方法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本论文采用C02激光器,利用同步送粉法制备高硬度激光熔覆层。研究了预热温度、激光扫描工艺路线、稀土元素、Ni/WC以及梯度激光熔覆方法对熔覆层裂纹的影响。借助现代化检测设备对熔覆层的组织形貌、显微硬度及耐磨性能进行了测试分析。 研究结果表明：提高预热温度能抑制熔覆层中裂纹的产生,添加稀土元素能消除熔覆层中的裂纹,添加适量的Ni/WC能提高熔覆层的的耐磨性能,但较多的Ni/WC容易引发裂纹的产生。裂纹产生的根本原因是热膨胀系数差过大,凝固过程中产生的热应力作用于晶界,使晶界产生开裂的趋势,当热应力超过材料的屈服极限时就产生了裂纹。 通过梯度激光熔覆的控制方法,选用含5%Ni/WC的Co47-49-1合金粉末,采用对基体预热500℃熔覆后缓冷的工艺方法；激光功率为1500W,离焦量为+50mmm,扫描速度为300mm/min,送粉电压为12V,送粉气体流量为300L/h的工艺参数获得表面无裂纹的高硬度梯度激光熔覆层。硬度测试表明高硬度层的硬度达734HVo.1,耐磨性能提高约5.68倍。
【关键词】：激光熔覆 高硬度 裂纹 产生机理 控制方法
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-6
• 目录6-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 激光加工技术简介7
• 1.2 激光熔覆技术7-9
• 1.3 高硬度激光熔覆及裂纹控制技术9-11
• 1.4 本课题研究的目的、意义及内容11-13
• 第二章 试验材料、仪器与方法13-20
• 2.1 试验材料13-14
• 2.2 试验仪器设备14-16
• 2.3 激光熔覆试验方案16-17
• 2.4 裂纹形貌观测17-18
• 2.5 组织分析18
• 2.6 激光熔覆层性能测试18-20
• 第三章 预热温度对熔覆层裂纹的影响20-30
• 3.1 预热温度对Colmonoy88熔覆层裂纹的影响20-21
• 3.2 预热温度对Colferoloy1240-P_2熔覆层裂纹的影响21-22
• 3.3 预热温度对Wallax55熔覆层裂纹的影响22-23
• 3.4 预热温度对St12B熔覆层裂纹的影响23-24
• 3.5 预热温度对Co47-49-1熔覆层裂纹的影响24-25
• 3.6 耐磨性能测试25-28
• 3.7 单道熔覆层裂纹的产生机理小结28-30
• 第四章 扫描路线与稀土元素对裂纹的影响30-41
• 4.1 扫描路线对熔覆层裂纹的影响30-33
• 4.2 稀土元素对熔覆层裂纹的影响33-34
• 4.3 Ni/WC对搭接熔覆层裂纹的影响34-38
• 4.4 耐磨性能测试38-40
• 4.5 小结40-41
• 第五章 梯度激光熔覆对裂纹的影响41-57
• 5.1 梯度熔覆层理论模型的建立41-42
• 5.2 梯度熔覆底层裂纹控制试验42-43
• 5.3 梯度熔覆过渡层裂纹控制试验43-44
• 5.4 梯度熔覆高硬度层裂纹控制试验44-45
• 5.5 梯度熔覆层显微硬度分析45-46
• 5.6 梯度熔覆层微观组织分析46-53
• 5.7 耐磨性能分析53-55
• 5.8 小结55-57
• 结论57-58
• 致谢58-59
• 参考文献59-60

【参考文献】

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本文编号：304210