采用TMCP工藝制造的高強鋼具有比強度高、焊接性好等優(yōu)點,已廣泛應用于橋梁、建筑、汽車、工程機械等行業(yè),在以煤礦液壓支架為代表的煤機設備中,高強鋼用料占比可達70%。由于煤機設備工況比較惡劣,在煤礦井下等復雜的工況中服役時工件表面易受到磨損和腐蝕。激光熔覆具有冶金結合緊密、熔覆層性能可調等優(yōu)點,利用激光熔覆技術在高強鋼表面制備一層具有高硬度、高耐磨性的鎳基/陶瓷復合熔覆層,可以大大延長液壓支架構件的使用壽命,在工程裝備再制造行業(yè)也有廣闊的應用前景。本文針對Q550高強鋼,采用激光熔覆技術制備高性能鎳基/陶瓷復合熔覆層。對熔覆層合金系進行設計,選取Ni60/WC為熔覆層材料,對比研究了寬束激光和圓束激光熔覆工藝。通過優(yōu)化熔覆工藝參數和添加Cr、Ti、Y₂O₃等熔覆層改性材料對熔覆層組織和性能進行調控。針對寬束激光熔覆層中的微觀-宏觀界面展開研究,探索原位生成強化相的生長控制方法,利用剪切試驗對熔覆層界面結合強度進行定量表征,研究宏觀界面斷裂機理。采用直徑5mm圓束激光在Q550鋼表而熔覆Ni60和Co12自熔性合金粉末,并添加一定量的WC顆粒強... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：183 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．３送絲激光烙緩系統(tǒng)示意圖及烙覆現(xiàn)場ｔｗ’ｗｉ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｋｅｔｃｈ?ｄｉａｇｒａｍ?ａｎｄ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ?ｏｆ?ｗｉｒｅ?ｌａｓｅｒ?ｃｌａｄｄｉｎｇ??

Ｐｏｉｎｔ?Ｂ?Ｍｅｌｔ?ｐｏｏｌ??圖１．３送絲激光烙緩系統(tǒng)示意圖及烙覆現(xiàn)場ｔｗ’ｗｉ??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｋｅｔｃｈ?ｄｉａｇｒａｍ?ａｎｄ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ?ｏｆ?ｗｉｒｅ?ｌａｓｅｒ?ｃｌａｄｄｉｎｇ??（３）激光増材制造與３Ｄ打印??結合計算機輔助設計和制造（ＣＡＤ／ＣＡＭ）將二維平面上的激光烙覆技術拓??展到Ｈ維空間中，即成為激光＂３Ｄ＂打印，也就是激光增材制造ｆ６６’６７ｌ增材制??造技術自１９世紀８０年代出現(xiàn)Ｗ后，已經快速發(fā)展了蘭十多年。不同于傳統(tǒng)零件??制造中將材料去除的方式（切削、創(chuàng)銳、模鍛等），３Ｄ打印是一種＂自下而上＂??材料累加的制造方法。無需復雜的模具設計過程，３Ｄ打印可ｌｉＡ實現(xiàn)復雜結構的??大型構件一次成型，大大縮短生產周期、降低生產成本。近年米，激光３Ｄ打印??已經成功在建筑、醫(yī)療、航空制造等行業(yè)中得到應用ｌｅｗｗ。??利用激光３Ｄ打印可Ｗ制備具有復雜型腔的構件。圖１．４?（ａ）和（ｂ）所示??為采用激光成形工藝和ＤＺ１２５Ｌ等高溫合金和鐵合金等材料制備的空必鍋輪葉??片和人體骨關節(jié)Ｐ１１。有研究者將激光烙覆應用于燃氣輪機葉片的再制造，結合顯??微組織和力學性能分析對激光烙覆工藝參數展開優(yōu)化１７２１國外將激光烙覆應用于??航空發(fā)動機禍輪葉片再制造中，成功地修復葉片上的空洞缺陷，修復葉片與原始??葉片的平均幾何精度達０．０３０毫米

性能產生不利影響。因此在烙覆材料設計、激光工藝控制原位化合反應、烙池液??馳由??圖１．５激光燒覆層中原位生成不同含賈ＮｂＣｐ強化相顯微組織及分布ｔｉｗ??Ｆｉｇ．?１．５?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ａｎｄ?ｄｉｓ化化ｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｉｎ－ｓｉｔｕ?ｆｏｒｍｅｄ?ＮｂＣｐ?ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｓ?ｗｉｔｈ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ??ｃｏｎｔｅｎｔ?ｉｎ?ｌａｓｅｒ?ｃｌａｄ?ｃｏａｔｉｎｇｓ??１．５．?２巧覆層顯微組織調控??烙覆層顯微組織決定了烙覆層所能達到的性能，而激光烙覆工藝對烙覆層顯??１１??


本文編號：3136582