激光熔覆作為機械產品表面改性和修復的重要技術,在國民生產和機械制造中有著重要的地位,在航空航天、石油裝備、船舶、汽車等領域有廣泛應用。而Ni基合金激光熔覆層具備良好的耐熱性、抗氧化性和耐蝕性能,是表面改性和修復的重要金屬材料之一。在表面改性和修復工藝中,熔覆層的形貌尺寸難以準確預測,并且激光熔覆得到的Ni基合金熔覆層容易出現(xiàn)裂紋,這是影響表面改性和修復技術的主要問題。因此對Ni基合金熔覆層進行形貌和裂紋的研究是十分必要的。本文在分析激光工藝參數(shù)對熔覆層高度、寬度和面積影響規(guī)律的基礎上,建立了以加工工藝參數(shù)對熔覆層高度、寬度、和面積進行預測的基于誤差反向傳播（BP）的神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型。依據(jù)輸入量與輸出量特點設計了神經(jīng)網(wǎng)絡結構,通過激光熔覆試驗采集熔覆層高度、寬度和面積值樣本,利用訓練集訓練BP神經(jīng)網(wǎng)絡,建立輸入量與輸出量之間的映射關系,并用測試集對訓練好的預測模型進行檢驗。測試結果表明,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的預測模型對熔覆層形貌尺寸的預測精度較高�；趯嶒灱拔⒂^檢測分析,以Ni60A熔覆層為研究對象,從組織和應力方面對激光熔覆過程中熔覆層裂紋的開裂及擴展理論進行了研究。綜合熔覆層微觀組織、物... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 激光熔覆技術概述
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 激光熔覆形貌研究
        1.3.2 激光熔覆層裂紋研究
        1.3.3 激光熔覆層裂紋控制方法
    1.4 現(xiàn)存問題
    1.5 本文研究內容
2 實驗材料、方法及設備
    2.1 實驗設備與材料
        2.1.1 實驗設備
        2.1.2 熔覆與基體材料
    2.2 測試儀器
        2.2.1 金相顯微鏡
        2.2.2 超景深顯微鏡
        2.2.3 場發(fā)射掃描電子顯微鏡
        2.2.4 X射線衍射儀
        2.2.5 顯微硬度測試
    2.3 實驗方案
        2.3.1 熔覆層形貌實驗
        2.3.2 熔覆層裂紋實驗
        2.3.3 熔覆層裂紋影響因素實驗
    2.4 本章小結
3 Ni60A激光熔覆層形貌及預測模型
    3.1 Ni60A激光熔覆層宏觀形貌
        3.1.1 線能量與送粉速率對熔覆層形貌尺寸的影響
        3.1.2 線質量與激光功率對熔覆層形貌尺寸的影響
    3.2 熔覆層寬度、高度及面積預測模型
        3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡建模
        3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡訓練步驟
        3.2.3 樣本仿真實驗
    3.3 本章小結
4 Ni60A激光熔覆層開裂行為及判據(jù)
    4.1 Ni60A激光熔覆層裂紋宏觀形貌
    4.2 Ni60A激光熔覆層微觀組織分析
        4.2.1 斷口分析
        4.2.2 微觀形貌分析
        4.2.3 成分及物相分析
        4.2.4 顯微硬度分析
    4.3 熱力學分析及開裂判據(jù)
        4.3.1 Ni60A激光熔覆層熱應力分析
        4.3.2 Ni60A激光熔覆層開裂判據(jù)
    4.4 本章小結
5 Ni60A激光熔覆層裂紋控制研究
    5.1 激光工藝參數(shù)對裂紋的影響
        5.1.1 激光線能量對裂紋的影響
        5.1.2 掃描速度對裂紋的影響
        5.1.3 送粉速率對裂紋的影響
    5.2 預熱及保溫對裂紋的影響
    5.3 改變基體材料對裂紋的影響
    5.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]激光功率對熔覆Ni基涂層性能的影響[J]. 劉鵬良,孫文磊,黃勇,黃海博.  機械設計與制造. 2018(S2)
[2]激光熔覆CaF2/Ni基合金復合涂層的裂紋敏感性及力學性能研究[J]. 張津超,馮愛新,薛偉,張健,程寶義,曹宇鵬,章正剛.  應用激光. 2017(01)
[3]半導體激光熔覆高硬Ni基WC涂層[J]. 張野,王薊,朱洪波,朱心宇.  長春理工大學學報(自然科學版). 2016(02)
[4]考慮固態(tài)相變的激光熔覆成形應力場有限元分析[J]. 方金祥,董世運,徐濱士,王玉江,何鵬,夏丹,張智慧,任維彬.  中國激光. 2015(05)
[5]激光熔覆Ni基復合涂層氣孔及裂紋敏感性的研究[J]. 張佳虹,孫榮祿.  熱加工工藝. 2015(04)
[6]Ni基-WC合金粉末激光熔覆層形貌的預測[J]. 孟祥偉.  中國重型裝備. 2014(01)
[7]柔性增材再制造技術[J]. 朱勝.  機械工程學報. 2013(23)
[8]如何理性看待增材制造（3D打�。┘夹g[J]. 黃衛(wèi)東.  新材料產業(yè). 2013(08)
[9]再制造成形技術發(fā)展及展望[J]. 徐濱士,董世運,朱勝,史佩京.  機械工程學報. 2012(15)
[10]激光熔覆層形貌尺寸預測研究[J]. 張炳發(fā),洪蕾.  中國重型裝備. 2012(01)

碩士論文
[1]多束激光熔覆基礎試驗研究[D]. 胡恒.大連理工大學 2014
[2]Ni基合金激光熔覆層裂紋機理研究[D]. 于夢飛.中國石油大學(華東) 2014
[3]45鋼表面感應熔覆Ni60涂層及WC-Ni60復合涂層的研究[D]. 魏鑫.大連理工大學 2010



本文編號：3592673