鎂合金因其比強度高、密度低、減振性好以及電磁屏蔽性優(yōu)良等特點,在航空航天、交通運輸和國防領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而因為鎂合金硬度較低、耐磨損性能較差以及在介質(zhì)中易發(fā)生腐蝕等缺陷,鎂合金在工程中的使用受到極大限制。為了改善鎂合金在實際應(yīng)用中存在的上述缺陷,本文以AZ31鎂合金為研究對象,利用Yb-fibre固體光纖激光器對AZ31鎂合金分別進行激光表面熔凝以及激光表面熔覆處理,研究了上述兩種表面改性工藝參數(shù)對改性層微觀組織、硬度、耐磨損性能以及耐腐蝕性能的影響,并對激光表面改性機理進行了討論分析,具體包括以下主要內(nèi)容:在不同激光功率下對AZ31鎂合金表面進行激光熔凝處理。研究表明,在激光功率為104W時,鎂合金表面對激光能量的吸收率急劇增加,形成的熔凝層組織最為致密,熔深可達125μm。經(jīng)激光熔凝處理后,熔凝層組織中Al元素的固溶度增加,表面顯微硬度也顯著增加。理論分析表明,熔凝層組織強化機理為細晶強化、固溶強化以及彌散強化。對熔凝層組織進行摩擦磨損以及腐蝕電化學(xué)測試,結(jié)果顯示,激光熔凝層的磨損量僅為未處理鎂合金的66.4%,耐磨損性能得到顯著改善;與未處理鎂合金相比較,激光熔凝層的腐... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎂合金表面處理研究現(xiàn)狀
        1.2.1 化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理
        1.2.2 陽極氧化處理
        1.2.3 微弧氧化處理
        1.2.4 物理氣相沉積與離子注入
        1.2.5 激光表面改性處理
    1.3 鎂合金激光表面改性研究現(xiàn)狀
        1.3.1 激光表面沖擊強化
        1.3.2 激光熔凝處理
        1.3.3 激光表面合金化
        1.3.4 激光表面熔覆
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.4.1 本課題的研究意義
        1.4.2 課題研究內(nèi)容
        1.4.3 技術(shù)路線
2 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 基板材料
        2.1.2 熔覆材料
    2.2 激光熔凝實驗方案
        2.2.1 基板材料預(yù)處理
        2.2.2 激光表面熔凝實驗設(shè)備
        2.2.3 激光熔凝工藝參數(shù)
    2.3 激光表面多次重熔實驗方案
    2.4 激光表面熔覆實驗方案
        2.4.1 鎂基板表面預(yù)處理
        2.4.2 實驗設(shè)備與工作原理
        2.4.3 激光表面熔覆工藝參數(shù)
    2.5 激光改性層組織表征及性能測試
        2.5.1 金相試樣制備
        2.5.2 合金微觀組織分析儀器
        2.5.3 顯微硬度測試計
        2.5.4 試樣耐磨損性能測試儀
        2.5.5 腐蝕電化學(xué)測試儀
3 AZ31鎂合金表面低功率激光熔凝實驗研究
    3.1 引言
    3.2 不同工藝參數(shù)對單道掃描熔凝層形貌的影響
    3.3 不同激光工藝參數(shù)下熔凝層微觀組織、成分及物相分析
        3.3.1 熔凝層形貌與成分分析
        3.3.2 熔凝層物相分析
    3.4 不同激光功率下熔凝層硬度的影響
    3.5 熔凝層摩擦磨損特性
    3.6 熔凝層的腐蝕特性
    3.7 本章小結(jié)
4 AZ31鎂合金多次激光熔凝實驗研究
    4.1 引言
    4.2 激光多次熔凝處理后微觀組織分析
    4.3 激光多次熔凝層腐蝕特性分析
    4.4 熔凝層表面物相分析
    4.5 激多次熔凝層硬度分析
    4.6 本章小結(jié)
6Al₄V涂層">5 AZ31鎂合金表面激光熔覆Ti₆Al₄V涂層
    5.1 引言
6Al₄V熔覆層顯微結(jié)構(gòu)分析">    5.2 Ti₆Al₄V熔覆層顯微結(jié)構(gòu)分析
    5.3 熔覆層與基體組織界面顯微結(jié)構(gòu)
    5.4 熔覆層硬度分析
    5.5 熔覆層腐蝕電化學(xué)特性
    5.6 熔覆層摩擦磨損特性
    5.7 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
附錄
    A 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
[1]AZ31鎂合金表面磷酸鹽-高錳酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜性能的試驗研究[J]. 周蕾玲,馬立群,丁毅.  輕合金加工技術(shù). 2009(05)
[2]AM50A鎂合金激光表面熔凝層的強化效果與機理[J]. 陳菊芳,張永康,李仁興,秦海永.  中國有色金屬學(xué)報. 2008(08)
[3]AM50鎂合金表面激光熔凝層的組織與耐蝕性能[J]. 陳菊芳,張永康,許仁軍.  中國激光. 2008(02)
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碩士論文
[1]AZ91D鎂合金微弧氧化復(fù)合工藝及膜層組織與性能研究[D]. 劉莉.江蘇科技大學(xué) 2014
[2]AZ31B鎂合金CO2氣體激光表面改性的組織和性能研究[D]. 葛亞瓊.太原理工大學(xué) 2009



本文編號：3016427