激光熔覆裂纹产生影响因素与控制方法应用研究

发布时间：2025-07-02 02:37

　　激光熔覆技术是一种新兴的先进制造和修复技术,于20世纪90年代兴起国外,激光熔覆技术作为智能制造的一个分支,在21世纪初在国内得到广泛应用,激光熔覆的基本原理是过高能激光束将熔覆粉末熔化,熔覆粉末的加入有通过气体送入或预置的方式,通过激光束的辐照使粉末与基体材料形成较好的冶金结合。激光熔覆技术具有基材局部表面快速熔化、基体的热影响区较小等特点,通过合理的多道搭接技术可以实现激光加工或熔覆修复零件的自动化,激光熔覆技术也存在很多问题,其中熔覆轨迹规划、熔覆层质量和参数的选择,是激光熔覆技术主要存在的问题,熔覆层质量最重要的是裂纹和气孔问题,熔覆层裂纹会严重影响熔覆层的力学性能,造成加工质量的缺陷,同时对熔覆层整体的耐磨、耐腐蚀、抗氧化等基本性能也有影响。激光熔覆技术中产生裂纹的原因涉及到金属熔化凝固、残余应力等较难控制的复杂因素,在这些因素中熔覆粉末受激光束照射熔化后快速凝固冷却时产生的热应力、基体材料和粉末的物理性能的差异而产生的内应力,以及熔覆基材本身的脆性导致较低的拉应力承受能力等,是裂纹产生的重要影响因素。同时在激光熔覆技术中,熔覆层气孔的产生也是影响熔覆层整体性能不可忽视的一种缺...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 激光熔覆技术概述
    1.2 激光熔覆裂纹国内外研究现状
    1.3 激光熔覆技术应用现状和存在的主要难题
        1.3.1 激光熔覆技术应用现状
        1.3.2 激光熔覆技术现阶段存在的主要问题
    1.4 课题来源及主要研究内容
        1.4.1 课题来源
        1.4.2 主要研究内容及章节安排
第2章 激光熔覆裂纹产生的影响因素分析
    2.1 激光熔覆材料及其基体材料的匹配对裂纹的影响
        2.1.1 激光熔覆技术中应用广泛的熔覆粉末
        2.1.2 激光熔覆技术中的基材
    2.2 熔覆层裂纹的主要原因和分类
        2.2.1 熔覆层裂纹产生原因分析
        2.2.2 熔覆层内部应力应变对裂纹的影响
        2.2.3 激光熔覆裂纹分类
    2.3 激光熔覆技术中工艺参数对裂纹的影响
    2.4 本章小结
第3章 试验材料及试验方法的选择
    3.1 基体材料及熔覆材料的选择
        3.1.1 基体材料
        3.1.2 熔覆材料
    3.2 熔覆层性能检测方法熔覆层形貌与裂纹测试
        3.2.1 熔覆层光学金相观察方法
        3.2.2 显微硬度测试仪器及试验方法
        3.2.3 显微形貌分析仪器及试验方法
        3.2.4 耐磨性测试
    3.3 本章小结
第4章 工艺参数对熔覆层形貌和裂纹的影响
    4.1 热源能量密度对熔覆层的影响
    4.2 激光熔覆工艺参数对熔覆层形貌和裂纹的影响
        4.2.1 激光功率对熔覆层形貌和裂纹的影响
        4.2.2 扫描速度对熔覆层形貌和裂纹的影响
        4.2.3 预热温度对熔覆层形貌和裂纹的影响研究
    4.3 本章小节
第5章 超声振动对激光熔覆裂纹的影响
    5.1 超声振动设备与特性
        5.1.1 超声振动装置组成
        5.1.2 超声振动空化效应
        5.1.3 超声的机械振动效应
    5.2 超声振动在激光熔覆过程中对熔池的影响
    5.3 超声振动下的激光熔覆试验
        5.3.1 超声振动对熔覆层表面的影响
        5.3.2 超声振动对熔覆层微观结构的影响
        5.3.3 超声振动对熔覆层显微硬度的影响
        5.3.4 超声振动对熔覆层耐磨性的影响
    5.4 激光熔覆技术修复模具实例
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
硕士期间发表论文
致谢



本文编号：4055093