工藝參數對鋁合金表面激光強化層組織與性能的影響畢業(yè)論文(完整版)
【正文】 關鍵詞： 激光 強化 ； 鋁合金 ；維氏硬度 浙江工貿職業(yè)技術學院 1 第一章 前言 激光 強化 工藝研究的相關概念 激光 強化 是指以不同的添料方式在被 強化 基體表面上放置被選擇的涂層材料經激光輻照使之和基體表面一薄層同時熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結合的表面涂層，顯著改善基層表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗氧化及電氣特性的工藝方法，從而達到表面改性或修 復的目的，既滿足了對材料表面特定性能的要求，又節(jié)約了大量的貴重元素。國外在激光 強化 成形技術的研究方面，美國的 Los Alamos 國家實驗室、 Sandia國家實驗室、密執(zhí)安 （ Michigan） 大學和 AeroMet 公司等的工作較具代表性。 62cm（ 3/1000 in） ，可加工長度 cm（ 8ft） 、質量為 kg（ 600 b） 的飛機原型。但是，要使該技術真正在工業(yè)上獲得廣泛應用，還須對以下幾個方面進行深入研究。 激光 強化 成形技術可以用來對破損零部件進行形狀修復、尺寸修復、功能修復和增強功能修復，提高易損易耗件的 使用壽命，推進企業(yè)和資源的可持續(xù)發(fā)展。 已成功開展了在不銹鋼、模具鋼、可鍛鑄鐵、灰口鑄鐵、銅合金、鈦合金、鋁合金及特殊合金表面鈷基、鎳基、鐵基等自熔合金粉末及陶瓷相的激光 強化 ?；w中物相成份范圍中 Co3Mo2SI 硬質金屬間相的存在可保證耐磨性能，而Cr則提供了耐腐蝕性。 ⑤ 激光 強化 的快速成型技術。同時焊接的 強化 層非常的緊致，熱影響區(qū)非常的小，焊接之后不會出現變形的情況，從根本上杜絕了由于結合力不強造成的剝落現象。 表 23激光 強化 后實物圖表 1 2 3 4 5 浙江工貿職業(yè)技術學院 7 第三章 實驗結果及分析 激光 焦深 對激光 強化 層硬度的影響 在保持電流 100A，脈寬 ，頻率 50Hz，速度 500mm/min 不變的情況下，改變焦深 共 做 8 次激光 強化 ，實驗數據如下 圖所示。重復試驗后得出為 。 重復試 驗后得出為 。 （ 3）通過改變脈寬的大小實驗后，發(fā)現激光 強化 后在脈寬為 時，硬度最大，為 。 最后，誠摯的向參加論文評閱和論文答辯的各位老師表示感謝 ! 由于作者水平有限，論文中難免存在錯誤和漏洞，敬請各位老師給我提出寶貴的意見和建議。 （ 5）通過改變速度的大小實驗后，發(fā)現激光 強化 后在速度為 50mm/min 的時，硬度最大，為 。 圖 35 強化 速度對 強化 層硬度的影響 由圖 35 可以看出，隨速度上升，其硬度先下降后上升再下降的趨勢 ，可以知道速度越小 強化 效果越好，速度快了可能導致 強化 效果變差 。 圖 33 強化 脈寬對 強化 層硬度的影響 由圖 33 看出，隨著脈寬變大，其硬度幾乎是呈上升的趨勢 ，在脈寬為 時，其硬度呈下降趨勢，之后又呈上升趨勢，在 時達到最大，由于本次實驗能達到的最大脈寬為 ，所以還需要進一步研 究 。 所以 得到結 論： 焦深 在 時，硬度最大 ，為 。在加工前只需對加工件表面進行除油、除銹處理，局部微小凹坑不影響加工，且 強化 還可在一定程度上彌補這些缺陷，加工的難度和費用 也相應較低。 電鍍 強化 與其他 強化 的比較 這是一種新型的修復技術，與傳統的修復技術相比有著多的優(yōu)勢。激光熔敷技術具有很大的技術經濟效益，廣泛應用于機械制造與維修、汽車制造、紡織機械、航海與航天和石油化工等領域。鎳基合 金粉末適用于要求局部耐磨、耐熱腐蝕及抗熱疲勞的構件。 近年來，對于使用連續(xù) CO2 氣體激光器進行 強化 ，國內外學者都已經做出了大量的研究工作，而研制出主要應用于有色金屬合金表面改性方面的高功率 YAG 激光器迫在眉睫。 現有的激光 強化 理論模型多是借助于激光 強化 表面強化，而對于三維同步送粉激光強化 成形這樣的復雜過程，模型通常做了大量的簡化，影響了計算的準確性。這種加工方法使得零件成本降低 20%~40%，生產周 4 期縮短 80%。Whitney（ UTPW） 公司的合作研發(fā)項日中，開發(fā)了激光近形制造技鍍鎳層激光熔覆工藝的研究 2 術 （ LENSTM） 。 從當前激光 強化 的應用情況來看，其主要應用于兩個方面： 一、 對材料的表面改性，如燃汽輪機葉片，軋輥，齒輪等； 二、 對產品的表面修復，如轉子，模具等。 與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比，激光 強化 具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合 強化 材料多、粒度及含量變化大等特點，因此激光 強化 技術應用前景十分廣闊。 20 世紀 90 年代中期，美國 Sandia 國家實驗室在美國能源部資助下與 United Technologies Pratt amp。 AeroMet公司在 20xx年 3月為波音飛機公司 （
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