一、堆焊修复零件时的热力强化（论文文献综述）
赵元[1]（2021）在《航空发动机变曲率叶片的激光熔覆修复技术数值仿真模拟研究》文中提出航空发动机是各类飞行器的“心脏”,作为其核心部件的变曲率叶片因服役于恶劣的工作环境而极易发生失效,对符合可修复标准的失效叶片进行修复工作,可以有效降低发动机运行成本。目前国内变曲率叶片修复工艺尚不成熟,因此航空发动机变曲率叶片修复技术的工艺研究是航空工业亟待解决的重要课题。本文以高压压气机中变曲率失效叶片为工业背景,开展变曲率叶片的激光熔覆修复的数值模拟研究工作,以期为航空发动机变曲率叶片修复技术的工艺参数选择提供科学依据。开展变曲率叶片的激光熔覆修复的数值模拟研究,本文首先建立变曲率叶片整体模型;其次对现有热源模型计算程序采用函数功能和引入局部坐标系进行了改进,并对改进后的热源计算程序采用其它热源模型进行了验证;接着对双椭球体热源模型中热源参数的选择进行优化研究;然后进一步研究了激光熔覆单层、多层修复中主要工艺参数对变曲率叶片熔覆层温度场的影响规律;最后采用热固耦合法探究了激光熔覆单层、多层修复中工艺参数对变曲率叶片熔覆层应力场的分布规律。熔覆层温度场分析结果表明,激光参数中的激光功率与熔池温度呈正比;激光扫描速度与熔池温度呈现向下凸的减函数;采用合理的激光单层扫描路径可降低熔池温度。激光熔覆单层修复中基体预热温度与熔池温度呈正比;适当的道间冷却时间可大幅降低熔池温度;熔池温度随搭接率的增加而增大。在激光熔覆多层修复中激光多层扫描路径、层间冷却时间和激光多层功率三个工艺参数,第一个工艺参数与熔覆层熔池温度之间的关系不大,后两个参数则可大幅降低熔覆层熔池温度值。在应力场分析中,基体预热温度从220℃增加到420℃时,变曲率叶片熔覆层的两类应力皆呈下降趋势;大多数道间冷却时间对变曲率叶片熔覆层应力变化规律几乎无影响;无搭接和搭接率为66.6%的变曲率叶片熔覆层两类应力曲线几乎一致且保持在较低的应力水平。变曲率叶片盖面层的应力值随着层间冷却时间的增加呈上升趋势;改变激光多层功率可大幅降低变曲率叶片填充和盖面层层的应力值。本课题为激光熔覆修复变曲率叶片数值模拟优化了第三类动态边界和改进了现有热源计算程序,研究成果可以为变曲率失效叶片的修复工艺参数设置与优化提供科学依据。
孙文强[2]（2020）在《基于Cr12MoV冷冲模具刃口激光修复工艺研究》文中认为冷作模具钢Cr12MoV具有良好的淬透性、耐磨性以及高硬度等特点,被广泛应用于制作耐磨性要求较高、承受较大冲击负荷的冷冲模具。冷冲模具在服役一段时间后,由于模具与板材间的挤压摩擦,会使模具刃口处出现磨损、变形等现象,这是导致冷冲模具失效的主要原因。选择具有良好的润湿性、耐磨性及耐腐蚀性的镍基自熔性粉末混合高硬度和耐磨性的碳化钨陶瓷粉末作为冷冲模具刃口的修复材料,利用激光熔覆技术可以有效地修复模具的磨损区域,提高模具的综合性能,延长其使用寿命。通过在企业的实地考察,了解实际冲裁的加工过程、掌握冷冲模具性能的技术要求,为激光修复失效模具研究的开展奠定基础。课题前期,基于实验室累积的数据资料以及查询相关参考文献总结得出,在Cr12MoV冷作模具钢表面上熔覆WC/Ni合金粉末的大致工艺参数范围。并在此范围内开展正交实验,通过极差分析法与方差分析法的相互验证,总结了影响熔覆层高、宽及熔池深度尺寸的主要因素,将激光能量密度与粉末面密度的比值作为评价指标,结合熔覆层截面形貌分析,确定了合理的比值范围,初步拟定了较优的工艺参数。根据冷冲模具的性能要求,对不同参数组合制备得到的熔覆层进行硬度、结合强度、红硬性以及耐磨性的检测研究。利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）等表征手段分析了熔覆层宏观形貌、显微组织及物相组成,并对其组织与性能的变化规律进行分析,找寻能够修复冷冲模具的最佳熔覆参数,为接下来模具刃口的实际修复做准备。采用激光头垂直于地面（水平面）的修复工艺,需要先寻找满足模具性能的离焦量范围,用以确定模具刃口预处理坡口的角度。为减少熔覆试验次数,利用生死单元技术建立激光熔覆的仿真模型,模拟不同的离焦量对激光熔覆过程产生的影响。使用倒置金相显微镜观测与仿真模拟对应的熔覆实验制备出的熔覆层,进一步阐述了离焦量对制备出的熔覆层质量产生的影响。对比垂直于地面与垂直于基体表面的两种熔覆工艺,分别在不同倾斜角度的基体表面上制备WC/Ni熔覆层。根据熔覆层的平均硬度检测值以及被加工板料实测数据建立有限元仿真模型,使用磨损累计法对其求解,得出符合预期的使用寿命后,利用光纤激光器搭配回转夹具对冲头进行修复,并将修复后的冲头参与实际冲裁,验证激光修复冷冲模具的可行性以及有限元仿真模型的可靠性。
曹栗[3]（2020）在《激光复合再制造TC4钛合金的组织和性能强化机制研究》文中研究表明TC4钛合金具有比强度高,耐蚀性好,耐热性高等优点,被广泛用于航空、石油、化工等产业的关键构件制造。这些构件在极端工作条件下对缺口极为敏感,部分损伤就可能导致构件报废。由于关键零部件整体更换成本极高,为了降低经济损失可以考虑受损构件的再制造。激光金属沉积是一种倍受青睐的增材制造技术,可以有效恢复构件的尺寸与机械性能。但是单一的激光增材制造技术已经无法满足再制造钛合金构件在极端工作条件下的服役需求。激光复合增材制造技术作为近年来新兴起的一种再制造技术,通过在增材制造过程中引入塑性变形来调控沉积层残余应力分布,细化粗大柱状晶组织,从而改善力学性能。本文以TC4钛合金为研究对象,基于数值仿真和试验分析,研究了TC4钛合金激光沉积过程中温度场变化与不同层数表面激光冲击对沉积层表层残余应力与微观组织的影响;在此基础上,采用激光复合再制造工艺对预制沟槽进行修复,并对再制造沉积层的微观组织和修复件的力学性能进行了分析。最终研究发现,激光复合再制造工艺可以改善沉积层残余应力分布,调控微观组织,从而有效提高修复件的力学性能。具体研究内容和结果如下:（1）通过ANSYS和ANSYS/LS-DYNA有限元软件建立了激光沉积和激光冲击强化的有限元模型,研究了激光沉积过程的三维瞬态温度场和多层激光冲击对沉积层表层残余应力的影响,为激光沉积复合层间激光冲击的试验提供了理论依据:三维瞬态温度场表明激光沉积时光斑所处区域温度迅速升高形成熔池,光斑离开后又快速冷却,基体重熔深度约0.3mm,沉积层与基材可以实现冶金结合。冷却后沉积层表层存在垂直于扫描方向的残余拉应力,此外,表面激光冲击强化可以使表层残余拉应力转化为残余压应力,3层激光冲击后表面残余压应力平均值的大小和残余应力层影响深度达到最大值,分别为435.78 MPa和0.98 mm。（2）研究了多层激光冲击强化对TC4钛合金沉积层表层的微观组织、残余应力与显微硬度的影响:多层激光冲击强化在沉积层表层诱导产生了大量孪晶和高密度位错,使晶粒尺寸得到了细化,α板条的尺寸从未处理试样的10μm降低至6μm。1层、2层和3层激光冲击强化后沉积层表面的平均残余压应力分别为260.7 MPa、398.3 MPa和474.8MPa,残余应力深度分别为0.7 mm,0.83 mm和0.85mm;表面显微硬度平均值分别为372 HV、388.5 HV和405.4 HV,影响深度分别为0.7 mm、0.8 mm和0.9 mm。结果表明随着冲击层数增加,沉积层的表面平均残余压应力、残余压应力层厚、表面显微硬度平均值和影响深度均会增加,但是强化效果随层数增加明显下降。（3）采用激光复合再制造工艺修复了预制沟槽的TC4钛合金,分析了沉积层沿深度方向残余应力的变化、微观组织演化和显微硬度变化,探讨了沉积层的晶粒细化机制;并分析了修复件的拉伸性能和断裂特征:层间激光冲击前后沉积层沿深度方向的残余应力对比表明表层区域的残余拉应力变化不大,表面1.2 mm以下区域的残余拉应力下降约20 MPa;深度方向的显微硬度从未引入层间冲击的360 HV提升到403 HV;由于动态再结晶作用,沉积层内部的柱状晶生长受到抑制,层间激光冲击强化处理的沉积层界面出现大量较小等轴晶,α相尺寸减小;激光复合再制造工艺能够恢复TC4钛合金基板98%的极限抗拉强度和97%的屈服强度,高于单一激光沉积修复的90.3%和86%,但伸长率从8.86%降低到6.62%。此外,拉伸样的断裂位置都处于基材区域,复合修复工艺的试样断口韧窝更小更密集,且有分层现象。
何建斌[4]（2020）在《电弧增材制造5356铝合金工艺优化与数值模拟研究》文中提出铝合金由于其质轻、抗蚀、易于加工等优点,在制造业各个领域的需求量逐渐增大,而传统的锻造、铸造模具成形零件的方式已经渐渐满足不了结构日益复杂化的零件成形需求。电弧增材制造（Wire Arc Additive Manufacture,WAAM）采用电弧产生的能量作为热源,相较于其它金属增材制造技术,在材料利用率、成形尺寸、成本以及效率方面具有一定的优势。但目前用电弧增材制造技术成形铝合金仍然存在着技术难度高、工艺参数复杂以及成形精度低的问题。本文基于极坐标三维成形平台,对5356铝合金WAAM中不同工艺参数下单层、多层以及多道成形件的尺寸精度和质量进行了实验研究,并利用有限元软件对单道多层成形的温度场、应力场以及变形进行了数值模拟研究。首先在8mm厚度的6061铝合金平板上开展了5356铝合金MIG焊接基础工艺研究,分析了工艺参数对单道单层成形尺寸和质量的影响规律,结果表明:对于焊道熔宽和余高,各因素影响程度的主要次序为焊接速度>焊接电流>电弧电压。利用实验分析方法对正交试验结果进行了优化;得到最佳工艺参数组:焊接电流120A,焊接速度4mm/s,电弧电压19V;成形焊道表面质量较好,未出现明显缺陷。其次,建立了10道5356铝合金单道多层焊接模型,通过焊接模拟软件Simufact.welding对焊接温度场、应力场和变形进行了模拟。结果表明通过设置一定的层间冷却时间能够降低多层成形时热累积作用下的构件塌陷风险;通过分析应力场和变形演化规律,得到了残余应力和变形分布的主要区域。然后在10mm厚度的6061铝合金平板上进行了5356铝合金单道多层实验。通过实验发现采用交替成形路径能够有效改善由起弧和收弧缺陷累积造成的单道多层成形塌陷和凸起问题,并对比了不同层间冷却时间下的焊道尺寸变化规律和表面形貌,结果表明当层间等待时间为60s时,构件的尺寸和表面平整度能得到较好的控制。最后搭建了铝合金相邻焊道间的理想搭接模型,计算出一定工艺参数下的最优搭接距离,设计了不同组对照实验来检验该模型结果的正确性。结果表明,使用该模型计算出的搭接量成形的单层多道零件表面平整度较好,最优搭接距离为4.45mm。
胡艺腾[5]（2020）在《TC4钛合金冷金属过渡焊接及增材制造过程的数值模拟》文中研究表明基于焊接工艺的电弧增材制造是一种用于快速成型金属零件的新技术,具有成本低、效率高的优势。传统的焊接工艺对TC4钛合金的电弧增材制造效果较差,为解决这一问题,拟采用新兴的冷金属过渡焊接技术（Cold Metal Transition,CMT）对TC4钛合金进行电弧增材制造实验,并使用ABAQUS模拟软件对增材制造过程进行了温度场及应力场分析。本文搭建了CMT焊接平台并配合高速摄像和电信号同步采集系统,采集熔滴过渡图像及电流电压信号,分析两种不同CMT焊接模式在不同送丝速度下熔滴过渡和电信号的变化。对电信号的分析发现,在直流CMT焊接模式中,随着送丝速度增加,峰值电流增加幅度较大,次峰值电流增加幅度较小。送丝速度的增加,还导致了熔滴尺寸的明显增大并使焊缝成型性变差,其焊接参数不适用于进行增材制造。在CMT+P焊接模式中,焊机通过改变电流基值大小或脉冲数多少或两者并用的方式来控制热输入。此焊接模式的焊缝成形性较好,优选出的送丝速度为4m/min,焊接速度为0.4 m/min,进行增材制造的仿真模拟。本文还利用ABAQUS软件建立了优选参数下的CMT增材制造数值模型,分析增材制造过程中的温度场和应力场情况。分析温度场发现,单层堆积过程中,随着堆焊长度的增加,熔池周围的散热条件变差,熔池温度峰值会略有增加。多层堆积过程中,随着堆积层数增加,基板上的温度曲线呈现波峰波谷的循环状态,温度曲线逐渐平滑,波峰值逐渐变小,波谷值逐渐增加,热积累现象显现。对应力场分析发现,单层堆积过程中,由于电弧对焊道周围及前方有强烈的加热作用,等效应力会主要集中在焊道熔池前方及焊道两侧。多层堆积过程中,成形件内部的热累积现象使其等效应力下降。随着堆积层数的增加,基板上的等效应力峰值呈逐步减小的趋势,谷值呈逐渐上升的趋势。试件完全冷却后,等效应力值显着增大。
李洋,谭娜,崔秀芳,金国[6]（2019）在《热力条件下Co基等离子熔覆层的失效行为》文中指出等离子修复完成后形成的表面/界面结构,对机械零件服役性能和安全可靠性至关重要,为了研究修复层表界面结构在热、力作用下的失效行为,采用等离子熔覆技术在FV520B基体上制备了钴基熔覆层,并对熔覆层表面和界面结构进行了热疲劳、常温拉伸及高温拉伸等测试,并通过扫描电镜、金相显微镜对其组织进行观察。结果表明:钴基熔覆层在600℃具有优异的抗热疲劳性能,随着温度升高熔覆层表界面结构疲劳性能降低,疲劳裂纹在涂层与基体间界面处萌生;单轴拉力作用下表界面结构中的涂层发生断裂,进一步研究发现涂层中的多层搭接位置晶粒粗大发生断裂;300～700℃高温拉伸实验中,钴基熔覆层体系在各种温度下均失效于涂层位置,随着合金元素的加入熔覆层强度提升,断裂失效的位置由原来的涂层处转移到基体。
蔡仲尧[7]（2020）在《激光内壁熔覆工艺数值模拟及实验研究》文中提出激光内壁熔覆技术为制备内壁强化涂层提供了一种绿色、高效、优良的解决方法。然而,在实际的熔覆过程中,由于材料的受热凝固过程的高度局部性和瞬时性,将不可避免地产生应力及变形,严重影响零件的尺寸精度及使用性能,甚至危及零件的使用安全。基于此,本文采用数值计算与实验相结合的方法,对激光内壁熔覆过程中温度及应力的变化展开研究,获取不同内壁尺寸、形状及工艺条件下温度、残余应力等关键参量的变化规律,为内壁熔覆工艺提供理论依据。本文以ABAQUS软件为计算平台,根据激光内壁熔覆的特点,编写FORTRAN热源子程序建立移动热源模型,利用“单元逐步激活”法,对激光内壁单道、单层多道、多层多道熔覆进行了数值模拟。采用单一控制变量法,对特定路径下不同工艺参数及结构尺寸激光内壁熔覆温度场特征和应力演变过程进行了探究。并通过热电偶测温的方法、熔覆层深度及稀释率比对方法验证了数值模拟温度场的准确性,利用X射线衍射侧倾固定Ψ法测量激光内壁熔覆残余应力,验证数值模拟应力场的准确性。最后,采用光学显微镜（OM）、维氏硬度计分析了不同工艺参数及结构尺寸对熔覆层宏观形貌、微观组织及性能的影响。本文的主要研究结论如下:（1）温度场模拟结果表明:径向方向（即垂直基体表面方向）的温度梯度明显大于其它两个方向的温度梯度,其主要原因在熔池冷却过程中,热量散失主要沿径向方向;且在熔池的固液界面处温度梯度最大。温度梯度与扫描速度、壁厚成正比,随着激光功率、曲率的增大,温度梯度增大,但冷却速度减小。（2）应力场模拟结果表明:温度梯度过大是产生热应力的主要原因。环向应力大于径向应力和轴向应力,熔覆层与基体结合处产生较大的拉应力,此处是裂纹产生的高位地带。不同工艺参数下,路径AD上的拉应力随着功率的增大而增大。高速熔覆时易产生较大的应力。不同结构尺寸下,应力随着壁厚的增大而增大,曲率越小应力越小,当曲率为0时,路径AD上熔覆层的应力为488 MPa。（3）特征点采集温度与仿真历史温度曲线变化趋势一致,较好地还原了温度场的变化过程,熔覆层深度实验结果与仿真结果误差为4.52%,稀释率变化趋势均有较高吻合度,温度场模拟正确;实验测量内壁熔覆层上残余应力700800 MPa,仿真结果为600700 MPa,较好的验证了模型的准确性。（4）冷却速率影响晶粒的大小,冷却速率越大,晶粒越细小。硬度随功率的减小、扫描速度、壁厚的增大而增大,平板上的硬度略大于内壁上的硬度。本文通过数值模拟得到的热-应力演化过程结果,将有助于理解内壁熔覆过程中温度及应力的分布,为激光内壁熔覆技术提供理论基础。
方铮[8]（2020）在《氧化和工件角度对激光修复铸铁的影响》文中进行了进一步梳理铸铁是工业中普遍应用的工程材料,它具有成本低、铸造性能好以及易切削加工等优点。球墨铸铁是生产汽轮机外缸、发动机外缸以及内燃机曲轴等大型零部件的主要材料,在服役期间不可避免的出现损伤导致设备失效。利用激光修复技术对损伤区域进行局部的修复具有很高的经济和社会效益。但由于大型铸铁件的整体尺寸庞大,运输不便,对大型零部件进行激光修复时,待修复区的局部无法进行气氛保护,不可避免的会出现氧化的问题,氧化会在沉积层内产生气孔和氧化物夹杂,降低修复区的性能。同时由于待修复的缺陷区域位置具有随机性,难以保证待修复区与激光熔覆头时刻保持垂直状态,因此需要考虑对其进行多角度修复。在激光多角度修复球墨铸铁过程中,随着基板与水平面倾斜角度变化以及激光熔覆头与基板的相对位置会对熔覆层和重熔区域的形貌造成影响,从而影响修复区的成形质量和稀释率。在激光熔覆头竖直向上仰角修复过程中,合金粉末极易回弹到熔覆头内损坏光纤。本文将以球墨铸铁QT400为应用背景,针对开放环境下的氧化控制问题和激光多角度修复球墨铸铁的熔覆层特点进行了研究。现取得的主要研究结果如下:（1）研究了激光重熔铸铁时气孔产生的机理。在无气帘保护和气帘保护下激光重熔球墨铸铁和灰铸铁时,球墨铸铁的熔池内均无气孔生成,而灰铸铁的熔池内均有气孔生成。结合对球墨铸铁和灰铸铁基材的热重-差热分析和氧氮氢分析测试证实灰铸铁内所含有的氧、氮、氢三种元素均比球墨铸铁的高,再对经过真空热处理后球墨铸铁和灰铸铁进行气帘保护下激光重熔后发现,重熔区均无气孔生成。结果表明,激光重熔灰铸铁的气孔生成的原因是灰铸铁的片状石墨中吸附有大量的气体。（2）在熔池的氧化控制和已沉积区域氧化控制的两个方面提高了激光修复球墨铸铁的修复质量。在熔池氧化控制方面,自主设计的气帘保护装置可以有效地解决开放环境下激光修复过程中的熔池氧化问题,通过实验获得了气帘保护装置达到气氛保护效果最好的气流工艺参数为:保护气流量为5 L/min,载粉气流量为5 L/min,气帘保护气路宽度为4 mm,气帘保护气流量为15 L/min,该气流工艺下的熔池上方气氛中的氧含量为0.07%。在已沉积区域氧化控制方面,基板的温度在300℃以下氧化较缓慢,超过400℃时氧化较迅速,侧吹管径较大时可以有效地减少高温下基体表面的氧化,而且气氛保护的区域也较大,但无法完全阻止高温下基体表面的氧化。（3）激光熔覆头和基板有夹角时,由于光斑和粉斑的不对称性会使重熔区在上坡区域更深。激光熔覆头和基板保持垂直时,基板的倾斜对激光修复铸铁的影响不大。激光重熔与水平面倾斜角度为90°的基板时,由于熔池凝固速度很快,对石墨的分布的影响很小。（4）激光熔覆球墨铸铁时,扫描速度过慢会导致石墨的爆燃产生大的液滴飞溅,在仰角修复时这种飞溅会损伤熔覆头的保护镜片。仰角修复时,未被熔覆捕捉的粉末在弹跳后不会回落入熔池,导致仰角修复时的粉末利用率降低,在铸铁修复时粉末利用率的降低会引起稀释率增加,熔覆层硬度提高。本文以氧化和工件角度对激光修复质量的影响为着入点,对开放条件下激光多角度修复过程中的成形工艺和成形质量控制进行研究,可以实现开放条件下激光多角度修复球墨铸铁,研究成果可以为球墨铸铁的激光多角度修复提供理论支持。
胥栋衡[9]（2020）在《电子束熔丝沉积技术制备镍基高温合金涂层及其组织性能研究》文中研究表明再制造工程通过对局部损伤的零件采用先进的表面工程技术等手段进行修复和强化,从而使零件继续使用,以延长难制造、高价值零件的使用寿命,是实现循环经济“减量化、再利用、资源化”的重要途径。电子束熔丝沉积技术因其高的能量密度和沉积效率、成本低廉的熔覆丝材及真空的加工环境等特点,已成为一种新兴的再制造技术。电子束熔丝沉积涂层的晶粒细小、生长取向良好,具有优异的表面综合性能和良好的冶金结合,可实现对高精密复杂零部件的修复和强化,在燃气轮机和航空发动机涡轮叶片等零件的再制造方面具有巨大的潜力和广阔的应用前景。Inconel 718合金是一种添加了Nb元素的沉淀硬化型镍基高温合金,在-253～650℃范围内具有优异的耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗疲劳性能及良好的焊接性能,是一种优异的再制造修复材料。本文以Inconel 718合金为熔覆丝材,采用电子束熔丝沉积技术制备了镍基高温合金涂层,并对沉积涂层的制备工艺、组织结构和性能进行了相关研究。首先,通过调整电子束流、送丝速度、移动速度等工艺参数,探究了不同工艺参数对熔覆层成形质量的影响规律,寻找出制备涂层的最佳工艺参数;然后,利用优化后的工艺制备了成形质量良好、无缺陷、与基体结合良好的Inconel 718合金涂层,研究了涂层的组织形貌、析出相、硬度和摩擦磨损性能,并揭示了热输入对涂层的组织和性能的影响规律;最后,对沉积涂层进行了三种不同的热处理,分析了热处理后涂层的组织演变、析出相、硬度和摩擦磨损性能,并探讨了不同热处理工艺与涂层的组织和性能之间的关系。结果表明:（1）电子束熔丝沉积Inconel 718合金涂层的最佳工艺参数为电子束流10 m A、送丝速度350 mm/min、移动速度300 mm/min。研究发现,送丝速度的大小主要决定了熔覆层的厚度,而束流和移动速度的大小主要影响熔覆层的稀释率和形状系数。束流越大、移动速度越小,熔覆层的稀释率和形状系数越大,反之亦然;（2）熔覆层的横截面可分为三个区域:熔覆区（CZ）、熔融区（FZ）和热影响区（HAZ）,熔覆区形成等轴树枝晶和圆形的Laves相,而熔融区形成柱状树枝晶和长链状的Laves相。随着束流的增大、移动速度的减小,熔覆区和熔融区的枝晶组织和Laves相都会变粗大,反之亦然。熔覆层的硬度值随着距表面深度的增加而降低,熔覆区的平均硬度大于熔融区的平均硬度,随着束流的增大、移动速度的减小,熔覆层的硬度和耐磨性均有所降低;（3）热处理对熔覆层的组织性能具有重要的影响。经过直接双时效处理后,发现熔覆层的组织形貌与沉积态差异不明显,其对Laves相的消除作用不大;经过980℃固溶+时效处理后,熔覆层的枝晶组织明显细化且部分Laves相溶解,Laves相的含量有所减少;经过标准热处理后,熔覆层内发生了完全再结晶且Laves相基本完全溶解,大量Nb元素重熔入γ奥氏体中。热处理对熔覆层的硬度和耐磨性有提高作用,其中标准热处理和980℃固溶+时效处理的提高程度较为显着。
张宇祺[10]（2019）在《激光增材制造金属零件过程中的热力学分析及热变形研究》文中研究表明激光增材制造技术是一种先进的制造技术,该技术整合了激光熔覆与快速原型的优点,不需要任何毛坯件预加工的前提下,能够实现复杂零件直接近净成形制造,并提供良好的加工质量,在高端装备研制与生产中具有广阔的应用前景。因此,本研究以激光增材制造及修复金属零件为背景,通过大量的成形实验及相应的数值模拟,仔细观察激光增材制造过程中产生的现象,深入研究其中的成形机理与影响规律,系统分析激光增材制造过程中温度场与应力场对成形件质量与微观组织的影响,主要研究内容如下:（1）对激光熔覆成形过程中热传导、激光能量传导和金属热变形等理论进行论述,分析激光熔覆成形原理。基于有限元理论与单元生死技术,通过选择合理的热源模型、粉末对激光吸收率与金属材料物理性能,设定热交换边界条件,建立同轴送粉激光熔覆过程有限元模型。（2）针对激光熔覆成形特定金属零件时需要采用不同金属粉末进行熔覆,分析不同材料进行激光熔覆时温度场与应力场的影响。通过ANSYS生死单元技术模拟不同材料激光熔覆过程温度场与应力场的分布与演化规律,分析不同材料对激光熔覆过程温度场与应力场的影响规律,规划合理的加工方案。（3）针对激光熔覆过程中出现的裂纹、重熔、毛边、塌陷等缺陷,提出通过改变加工方式的方法,减小熔覆过程中热应力对成形试样的影响。通过使用变功率加工与改变扫描路径的办法,减少激光熔覆过程热累积效应,降低成形试样温度梯度,进而减少加工过程中弹性热压缩变形与热收缩应力,提高成形试样质量。（4）针对激光熔覆模拟结果,进行实体成形实验验证模拟结果的准确性。通过使用非接触式红外热像仪与X-射线衍射应力测试仪测量激光熔覆过程中熔池温度与成形后试样表面残余应力,验证模拟结果的准确性,并对成形件进行尺寸精度、表面平整度和基板翘曲度的测量,得出最优加工参数。通过腐蚀成形件观察试样内部组织与晶体结构,总结不同加工方式对成形试样微观结构的影响。
二、堆焊修复零件时的热力强化（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、堆焊修复零件时的热力强化（论文提纲范文）
（1）航空发动机变曲率叶片的激光熔覆修复技术数值仿真模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 航空发动机变曲率叶片失效与修复 |
| 1.2.1 失效形式 |
| 1.2.2 修复方法 |
| 1.3 激光熔覆修复技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 激光熔覆修复技术的发展历程 |
| 1.3.2 激光熔覆修复技术实验研究 |
| 1.3.3 激光熔覆修复技术数值模拟研究 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 第2章 激光熔覆修复技术有限元分析基础 |
| 2.1 激光熔覆修复技术工艺过程 |
| 2.2 激光熔覆修复技术数值模拟 |
| 2.2.1 数值模拟过程特点 |
| 2.2.2 热循环中的应力与应变 |
| 2.3 激光熔覆修复技术温度场分析基础 |
| 2.3.1 热量传递三大过程 |
| 2.3.2 温度场分析控制方程 |
| 2.3.3 温度场分析边界条件 |
| 2.4 激光熔覆修复技术残余应力分析基础 |
| 2.4.1 残余应力分析三大准则 |
| 2.4.2 热弹塑性理论 |
| 2.5 变曲率叶片有限元分析前提 |
| 2.5.1 有限元分析假设 |
| 2.5.2 计算单元类型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 激光熔覆修复有限元分析模型与设置 |
| 3.1 变曲率叶片模型 |
| 3.1.1 航空发动机叶片材料 |
| 3.1.2 变曲率叶片几何模型 |
| 3.1.3 单元生死与网格划分技术 |
| 3.1.4 相变潜热的处理 |
| 3.1.5 网格独立性验证 |
| 3.2 温度场边界条件 |
| 3.2.1 三类边界条件的设定 |
| 3.2.2 常见热源模型计算程序 |
| 3.2.3 热源模型计算程序优化 |
| 3.2.4 优化热源模型计算程序的验证 |
| 3.2.5 激光热源模型 |
| 3.3 双椭球体热源模型参数确定 |
| 3.3.1 椭球热源宽度 |
| 3.3.2 椭球热源深度 |
| 3.3.3 激光加载步长 |
| 3.3.4 激光电弧参数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 变曲率叶片激光熔覆修复的温度场分析 |
| 4.1 激光参数的影响 |
| 4.1.1 激光功率的影响 |
| 4.1.2 激光扫描速度的影响 |
| 4.1.3 激光单层扫描路径的影响 |
| 4.2 激光熔覆单层修复工艺参数及影响 |
| 4.2.1 基体预热温度的影响 |
| 4.2.2 道间冷却时间的影响 |
| 4.2.3 搭接率的影响 |
| 4.3 激光熔覆多层修复工艺参数及影响 |
| 4.3.1 激光多层扫描路径的影响 |
| 4.3.2 层间冷却时间的影响 |
| 4.3.3 激光多层功率的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 变曲率叶片激光熔覆修复的热固耦合分析 |
| 5.1 激光熔覆修复有限元热固耦合设置 |
| 5.1.1 热固耦合方法 |
| 5.1.2 边界条件设置 |
| 5.2 激光熔覆单层修复工艺参数及影响 |
| 5.2.1 基体预热温度的影响 |
| 5.2.2 道间冷却时间的影响 |
| 5.2.3 搭接率的影响 |
| 5.3 激光熔覆多层修复工艺参数及影响 |
| 5.3.1 激光多层扫描路径的影响 |
| 5.3.2 层间冷却时间的影响 |
| 5.3.3 激光多层功率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（2）基于Cr12MoV冷冲模具刃口激光修复工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 再制造技术的应用现状 |
| 1.2.1 热喷涂技术 |
| 1.2.2 堆焊技术 |
| 1.2.3 电刷镀技术 |
| 1.2.4 激光熔覆技术 |
| 1.3 激光熔覆修复技术的研究和发展现状 |
| 1.3.1 国外的研究和现状 |
| 1.3.2 国内的研究和现状 |
| 1.4 课题来源与研究内容 |
| 2 实验材料与设备 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 基体材料的选用 |
| 2.1.2 熔覆粉末的选用 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 激光熔覆设备 |
| 2.2.2 检测设备 |
| 2.2.3 加工设备 |
| 2.3 课题流程 |
| 3 Cr12MoV冷作模具钢表面单道熔覆WC/Ni粉末研究 |
| 3.1 工艺参数对熔覆层的影响 |
| 3.1.1 正交实验设计 |
| 3.1.2 实验结果 |
| 3.2 熔覆层横截面形貌与金相组织分析 |
| 3.3 工艺参数对评价指标影响程度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 单道熔覆层的硬度及抗剪强度研究 |
| 4.1 检测方法 |
| 4.2 熔覆层截面形貌分析 |
| 4.3 熔覆层显微组织与物相分析 |
| 4.3.1 熔覆层物相组成 |
| 4.3.2 熔覆层显微组织及元素分布 |
| 4.4 熔覆层显微硬度检测 |
| 4.5 熔覆层抗剪强度检测与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 最优参数下熔覆层组织与性能研究 |
| 5.1 最优参数下熔覆层组织分析 |
| 5.2 熔覆层的红硬性测试 |
| 5.2.1 熔覆层的物相组成 |
| 5.2.2 熔覆层的硬度检测与分析 |
| 5.2.3 熔覆层耐磨性检测与分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 离焦量对激光熔覆影响的模拟与实验研究 |
| 6.1 瞬态温度场模型的建立 |
| 6.1.1 热传导性定义 |
| 6.1.2 材料属性定义 |
| 6.1.3 三维模型及网格划分 |
| 6.1.4 热源的施加 |
| 6.2 数值模拟方法与模拟结果 |
| 6.2.1 数值模拟方法 |
| 6.2.2 数值模拟结果 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 离焦量对熔覆层质量的影响 |
| 6.3.2 离焦量对熔覆层硬度的影响 |
| 6.3.3 离焦量对熔覆层金相组织的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 冷冲模具刃口修复后实际冲裁试验与寿命预测 |
| 7.1 冷冲模具刃口修复的工艺方法 |
| 7.2 不同倾角的基体表面对熔覆层质量的影响 |
| 7.2.1 熔覆层截面形貌的分析 |
| 7.2.2 物相及组织成分分析 |
| 7.2.3 显微硬度分析 |
| 7.3 修复后冲头的寿命预测与冲裁验证 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（3）激光复合再制造TC4钛合金的组织和性能强化机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题相关研究背景 |
| 1.2.1 钛及钛合金简介 |
| 1.2.2 激光沉积技术简介 |
| 1.2.3 激光冲击强化技术简介 |
| 1.3 本课题相关研究概况 |
| 1.3.1 钛合金激光沉积再制造研究概况 |
| 1.3.2 激光沉积有限元模拟研究概况 |
| 1.3.3 激光冲击强化有限元模拟研究概况 |
| 1.3.4 增材制造过程层间引入层间塑性变形工艺的研究概况 |
| 1.4 课题研究意义和主要研究内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第二章 激光冲击TC4钛合金沉积层有限元分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 TC4 钛合金激光沉积过程及其激光冲击过程模拟 |
| 2.2.1 TC4 钛合金激光沉积过程温度场与应力场有限元模拟 |
| 2.2.2 TC4 钛合金沉积层激光冲击过程有限元模拟 |
| 2.3 模拟结果与分析 |
| 2.3.1 TC4 钛合金沉积过程热传导模拟分析 |
| 2.3.2 TC4 钛合金沉积层应力模拟分析 |
| 2.3.3 多层激光冲击TC4 钛合金沉积层残余应力分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 激光冲击强化对TC4沉积层的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试样制备与表征 |
| 3.2.1 试样制备 |
| 3.2.2 TC4 钛合金激光沉积试验 |
| 3.2.3 TC4 钛合金沉积层不同层数激光冲击强化试验 |
| 3.2.4 残余应力测试 |
| 3.2.5 显微硬度测试 |
| 3.2.6 微观组织观测方法 |
| 3.3 试验结果与讨论 |
| 3.3.1 激光冲击强化对沉积层微观组织分布的影响 |
| 3.3.2 激光冲击强化对沉积层表面显微硬度的影响 |
| 3.3.3 激光冲击强化对沉积层残余应力分布的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 层间激光冲击强化对激光沉积再制造TC4钛合金组织性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验材料与试验方法 |
| 4.2.1 层间激光冲击复合激光金属沉积再制造的实现工艺 |
| 4.2.2 沉积层X射线衍射物相分析 |
| 4.2.3 残余应力测试 |
| 4.2.4 显微硬度测试 |
| 4.2.5 显微组织观测 |
| 4.2.6 拉伸性能测试 |
| 4.3 试验结果与讨论 |
| 4.3.1 层间激光冲击强化对沉积层显微硬度分布的影响 |
| 4.3.2 层间激光冲击强化对沉积层残余应力分布的影响 |
| 4.3.3 层间激光冲击强化对沉积层微观组织和物相的影响 |
| 4.3.4 层间激光冲击强化对再制造TC4 基板拉伸性能影响 |
| 4.3.5 层间激光冲击强化细化沉积层组织机理讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文与科研情况 |
（4）电弧增材制造5356铝合金工艺优化与数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 金属增材制造技术的研究现状 |
| 1.2.1 激光增材制造技术 |
| 1.2.2 电子束增材制造技术 |
| 1.2.3 电弧增材制造技术 |
| 1.3 铝合金电弧增材制造技术 |
| 1.3.1 铝合金电弧增材制造技术的难点 |
| 1.3.2 铝合金电弧增材制造的研究现状 |
| 1.3.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验设备及实验方法 |
| 2.1 实验设备 |
| 2.1.1 数字化焊接电源 |
| 2.1.2 极坐标三维运动平台 |
| 2.1.3 控制系统 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.3 实验材料 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 工艺参数对单层单道成形尺寸和质量的影响 |
| 3.1 影响焊道成形尺寸和质量的主要因素 |
| 3.2 工艺参数对铝合金单道单层成形尺寸和质量的影响 |
| 3.2.1 焊接电流对成形尺寸和质量的影响 |
| 3.2.2 焊接速度对成形尺寸和质量的影响 |
| 3.2.3 电弧电压对成形尺寸和质量的影响 |
| 3.3 基于正交实验的焊接工艺参数组合优化 |
| 3.3.1 实验设计方案 |
| 3.3.2 焊道熔宽和余高的组合优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 5356铝合金单道多层成形有限元模拟 |
| 4.1 有限元模型的建立 |
| 4.1.1 三维模型的建立及网格的划分 |
| 4.1.2 材料参数 |
| 4.1.3 边界条件 |
| 4.1.4 热源的选择 |
| 4.2 铝合金单道多层温度场模拟 |
| 4.2.1 热源模型的校正 |
| 4.2.2 单道多层温度场模拟 |
| 4.3 铝合金单道多层应力场模拟 |
| 4.3.1 单道多层应力场云图 |
| 4.3.2 单道多层应力分布曲线 |
| 4.4 铝合金单道多层变形分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 5356铝合金电弧增材制造实验研究 |
| 5.1 铝合金单道多层成形实验研究 |
| 5.1.1 单道多层成形路径选择 |
| 5.1.2 铝合金单道多层成形实验 |
| 5.2 铝合金单层多道搭接实验研究 |
| 5.2.1 搭接模型的建立 |
| 5.2.2 搭接量对比实验 |
| 5.2.3 实验结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（5）TC4钛合金冷金属过渡焊接及增材制造过程的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 增材制造简介 |
| 1.1.1 增材制造技术原理及发展 |
| 1.1.2 金属增材制造简介 |
| 1.1.3 电弧增材制造技术研究进展 |
| 1.2 钛合金的焊接 |
| 1.2.1 钛及钛合金概述 |
| 1.2.2 TC4钛合金焊接现状 |
| 1.3 CMT焊接工艺发展状况 |
| 1.3.1 CMT焊接原理 |
| 1.3.2 CMT在电弧增材制造中的研究进展 |
| 1.4 增材制造过程数值模拟分析的研究进展 |
| 1.5 本课题研究意义及主要内容 |
| 2 实验设备和实验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 CMT焊接实验系统 |
| 2.2.2 高速摄影系统 |
| 2.2.3 电信号数据采集系统 |
| 2.2.4 焊接增材制造系统 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 钛合金CMT焊接 |
| 2.3.2 金相组织表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 CMT焊接工艺理论分析 |
| 3.1 CMT焊接的熔滴过渡特点 |
| 3.1.1 直流CMT及 CMT+P焊接电信号特点 |
| 3.1.2 直流CMT电信号及熔滴过渡分析 |
| 3.1.3 CMT+P电信号及溶滴过渡分析 |
| 3.2 焊接工艺参数对焊缝成形性的影响 |
| 3.2.1 直流CMT焊接工艺参数对焊缝的影响 |
| 3.2.2 CMT+P焊接工艺参数对焊缝的影响 |
| 3.3 优选工艺下成型件的TC4组织分析 |
| 3.3.1 单层多道的金相组织 |
| 3.3.2 单道多层的金相组织 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 焊接有限元分析基本理论 |
| 4.1 焊接有限元法的基本思想 |
| 4.2 焊接温度场基础理论 |
| 4.2.1 传热学理论基础 |
| 4.2.2 焊接传热的微分控制方程 |
| 4.2.3 非线性热传导的有限元分析 |
| 4.2.4 焊接热源模型 |
| 4.3 焊接应力场基础理论 |
| 4.3.1 屈服准则 |
| 4.3.2 流动准则 |
| 4.3.3 强化准则 |
| 4.3.4 热弹塑性理论 |
| 4.3.5 基于ABAQUS的热力耦合研究概述 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 CMT增材制造过程模拟结果及分析 |
| 5.1 有限元模型建立 |
| 5.1.1 有限元模型的简化 |
| 5.1.2 三维模型的建立与网格划分 |
| 5.1.3 材料热物理性能参数 |
| 5.1.4 边界条件 |
| 5.1.5 热源模型的校核 |
| 5.2 温度场模拟结果及分析 |
| 5.2.1 单层单道成型温度模拟 |
| 5.2.2 单道多层成型温度模拟 |
| 5.3 应力场模拟结果及分析 |
| 5.3.1 单层单道成型应力模拟 |
| 5.3.2 单道多层成型应力模拟 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 主要展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
（7）激光内壁熔覆工艺数值模拟及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景及研究意义 |
| 1.2 内壁传统修复及强化技术 |
| 1.3 激光熔覆技术国内外发展现状 |
| 1.3.1 激光熔覆工艺研究现状 |
| 1.3.2 激光熔覆数值模拟研究现状 |
| 1.4 课题主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 激光内壁熔覆模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 EPA技术与传统生死单元技术 |
| 2.3 传热模型及理论 |
| 2.3.1 热传导三定律 |
| 2.3.2 热传导的有限元方程 |
| 2.4 有限元热弹塑性模型 |
| 2.4.1 材料初始屈服条件 |
| 2.4.2 流动准则 |
| 2.4.3 强化准则 |
| 2.5 内壁熔覆模型的建立 |
| 2.5.1 几何网格划分及力学边界条件 |
| 2.5.2 耦合场的分析及单元类型的选择 |
| 2.6 内壁熔覆热源模型的选择与加载 |
| 2.6.1 热源模型的选择 |
| 2.6.2 热源模型的加载 |
| 2.6.3 材料热物理性能参数 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 激光内壁熔覆温度场模拟分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单道熔覆温度分布 |
| 3.2.1 温度分布云图 |
| 3.2.2 单道熔覆热循环曲线 |
| 3.3 单层多道熔覆温度分布 |
| 3.3.1 温度分布曲线 |
| 3.3.2 单层多道熔覆温度梯度 |
| 3.4 多层多道熔覆温度场分析 |
| 3.4.1 温度分布曲线 |
| 3.4.2 多层多道熔覆温度梯度 |
| 3.5 工艺参数对温度场的影响 |
| 3.5.1 激光功率对温度场的影响 |
| 3.5.2 扫描速度对温度场的影响 |
| 3.6 结构尺寸对温度场的影响 |
| 3.6.1 壁厚对温度场的影响 |
| 3.6.2 曲率对温度场的影响 |
| 3.7 总结 |
| 第四章 激光内壁熔覆应力场模拟分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 应力耦合计算方法 |
| 4.3 单道熔覆应力场分析 |
| 4.3.1 坐标系转换 |
| 4.3.2 单道熔覆应力场分析 |
| 4.4 单层多道熔覆应力场分析 |
| 4.4.1 单层多道熔覆应力场分布云图 |
| 4.4.2 单层多道熔覆应力场分析 |
| 4.5 多层多道熔覆应力场分析 |
| 4.5.1 多层多道熔覆应力场分布云图 |
| 4.5.2 多层多道熔覆应力分布曲线 |
| 4.6 工艺参数对多层多道熔覆应力场的影响 |
| 4.6.1 激光功率对应力场的影响 |
| 4.6.2 扫描速度对应力场的影响 |
| 4.7 结构尺寸对多层多道熔覆应力场影响 |
| 4.7.1 壁厚对应力场的影响 |
| 4.7.2 曲率对应力场的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 激光内壁熔覆工艺实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光内壁熔覆工艺实验 |
| 5.2.1 实验设备 |
| 5.2.2 实验过程 |
| 5.3 温度场验证 |
| 5.3.1 温度验证设备 |
| 5.3.2 温度验证结果分析 |
| 5.4 残余应力验证 |
| 5.4.1 残余应力验证设备 |
| 5.4.2 残余应力验证结果分析 |
| 5.5 熔覆层宏观形貌验证 |
| 5.5.1 工艺参数对熔覆层宏观形貌影响 |
| 5.5.2 工艺参数对稀释率的影响 |
| 5.6 熔覆层组织及性能分析 |
| 5.6.1 金相组织分析 |
| 5.6.2 显微硬度测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 参与的科研项目及获奖情况 |
| 3 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
（8）氧化和工件角度对激光修复铸铁的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 球墨铸铁件的失效分析 |
| 1.3 激光现场修复的国内外研究现状 |
| 1.3.1 激光多角度修复的研究现状 |
| 1.3.2 开放条件下激光修复的研究现状 |
| 1.4 课题研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 课题研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 试验材料、方法与设备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 试验设备 |
| 2.3.2 气帘保护下熔池上方气氛的氧含量测试方法 |
| 2.3.3 无气帘保护和气帘保护下激光重熔铸铁的试验方法 |
| 2.3.4 研究温度和时间对球墨铸铁表面氧化影响的试验方法 |
| 2.3.5 保护气侧吹对熔覆层上方气氛氧含量影响的试验方法 |
| 2.3.6 激光熔覆头竖直向下时基板的倾角对熔覆层影响的试验方法 |
| 2.3.7 激光熔覆头垂直基板时基板的倾角对熔覆层影响的试验方法 |
| 2.4 分析测试设备 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 激光修复球墨铸铁过程中氧化的行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光重熔铸铁产生气孔的机理研究 |
| 3.2.1 无气帘保护和气帘保护条件下激光重熔球墨铸铁 |
| 3.2.2 无气帘保护和气帘保护条件下激光重熔灰铸铁 |
| 3.2.3 气帘保护下激光重熔真空热处理后的铸铁 |
| 3.3 气帘保护装置的设计 |
| 3.3.1 环形送粉的气帘保护装置设计 |
| 3.3.2 四孔同轴送粉的气帘保护装置设计 |
| 3.3.3 保护气和载粉气对熔池上方气氛中氧含量的影响 |
| 3.3.4 气帘保护气流量对熔池上方气氛中氧含量的影响 |
| 3.3.5 气帘保护的气路宽度对熔池上方气氛中氧含量的影响 |
| 3.3.6 惰性气体的纯度对熔池上方气氛中氧含量的影响 |
| 3.3.7 四孔同轴送粉装置的气帘保护气对送粉的影响 |
| 3.4 热累积温度对已沉积区域氧化的影响研究 |
| 3.4.1 温度和时间对球墨铸铁表面氧化的影响研究 |
| 3.4.2 保护气侧吹对已沉积区域氧含量的影响研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 工件角度对激光修复球墨铸铁的影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光熔覆头竖直向下时基板的倾角对熔覆层的影响 |
| 4.2.1 2000W激光熔覆不同倾斜角度的基板 |
| 4.2.2 700W激光熔覆不同倾斜角度的基板 |
| 4.3 激光熔覆头垂直基板时基板的倾角对熔覆层的影响 |
| 4.3.1 倾斜角度对熔覆层形貌的影响 |
| 4.3.2 倾斜角度对石墨和气孔的影响 |
| 4.4 激光熔覆头仰角修复对熔覆层的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 3 参与的科研项目及获奖情况 |
| 4 发明专利 |
| 学位论文数据集 |
（9）电子束熔丝沉积技术制备镍基高温合金涂层及其组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 再制造工程概述 |
| 1.1.1 再制造工程的定义和发展 |
| 1.1.2 常见的再制造技术 |
| 1.2 电子束熔丝沉积技术概述 |
| 1.2.1 电子束熔丝沉积技术的原理和特点 |
| 1.2.2 电子束熔丝沉积技术的工艺参数 |
| 1.2.3 电子束熔丝沉积技术的研究进展 |
| 1.3 镍基高温合金概述 |
| 1.3.1 镍基高温合金的种类和发展 |
| 1.3.2 Inconel 718 合金 |
| 1.4 本文的研究目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的及意义 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第二章 实验材料、设备及方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 研究方案 |
| 2.4 实验方法 |
| 2.4.1 电子束熔丝沉积工艺 |
| 2.4.2 熔覆涂层的热处理工艺 |
| 2.5 材料表征 |
| 2.5.1 金相制备及显微组织分析 |
| 2.5.2 熔覆涂层的几何参数测定 |
| 2.5.3 显微硬度测试 |
| 2.5.4 摩擦磨损性能测试 |
| 第三章 电子束熔丝沉积镍基高温合金涂层的工艺探索 |
| 3.1 单道沉积试验 |
| 3.1.1 送丝速度的确定 |
| 3.1.2 束流对沉积涂层的影响 |
| 3.1.3 移动速度对沉积涂层的影响 |
| 3.2 多道沉积试验 |
| 3.2.1 沉积路径对沉积涂层的影响 |
| 3.2.2 搭接率对沉积涂层的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 电子束熔丝沉积镍基高温合金涂层的组织与性能研究 |
| 4.1 熔覆层的组织结构和形貌 |
| 4.1.1 宏观结构和形貌分析 |
| 4.1.2 光学形貌分析 |
| 4.1.3 扫描电镜和能谱分析 |
| 4.2 熔覆层的显微硬度分析 |
| 4.3 熔覆层的摩擦磨损性能分析 |
| 4.3.1 摩擦系数 |
| 4.3.2 磨痕轮廓和磨损率 |
| 4.3.3 磨损形貌 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 热处理对熔覆层的组织和性能的影响研究 |
| 5.1 热处理对熔覆层组织形貌的影响 |
| 5.1.1 熔覆层的热处理制度 |
| 5.1.2 不同热处理对熔覆层显微组织的影响 |
| 5.1.3 不同热处理对熔覆层Nb偏聚的影响 |
| 5.2 热处理对熔覆层显微硬度的影响 |
| 5.3 热处理对熔覆层摩擦磨损性能的影响 |
| 5.3.1 摩擦系数 |
| 5.3.2 磨痕轮廓与磨损率 |
| 5.3.3 磨损形貌 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）激光增材制造金属零件过程中的热力学分析及热变形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景与意义 |
| 1.1.1 激光熔覆技术在行业的应用 |
| 1.1.2 激光熔覆仿真研究 |
| 1.1.3 激光熔覆热变形研究 |
| 1.1.4 课题研究意义 |
| 1.2 相关领域国内外研究现状和进展 |
| 1.2.1 激光熔覆技术的研究现状和进展 |
| 1.2.2 激光熔覆数值模拟的研究现状和进展 |
| 1.2.3 热变形研究现状 |
| 1.3 本课题研究的目的及内容 |
| 第2章 激光熔覆成形过程有限元理论基础 |
| 2.1 激光与粉末之间的关系 |
| 2.2 激光熔覆成形热传导理论 |
| 2.3 激光金属熔覆成形过程有限元模型 |
| 2.3.1 热源模型 |
| 2.3.2 激光熔覆层模型的建立 |
| 2.3.3 确定单元类型 |
| 2.3.4 材料参数 |
| 2.3.5 网格划分 |
| 2.3.6 生死单元的应用 |
| 2.3.7 激光熔覆模拟相关参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 激光熔覆成形不同金属薄壁件的研究 |
| 3.1 激光熔覆成形过程数值模拟分析 |
| 3.1.1 熔覆模型的建立 |
| 3.1.2 激光熔覆加工温度场与温度梯度模拟分析 |
| 3.1.3 激光熔覆成形热应力模拟分析 |
| 3.2 激光熔覆成形实验与结果分析 |
| 3.2.1 实验设备与材料 |
| 3.2.2 激光熔覆成形实验结果分析 |
| 3.2.3 激光熔覆成形辅助检测系统 |
| 3.2.4 熔覆层的显微结构组织分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 激光成形薄壁件过程中的变功率加工研究 |
| 4.1 变功率激光熔覆成形理论分析 |
| 4.2 数值模拟结果分析 |
| 4.2.1 调整激光功率对温度场的影响 |
| 4.2.2 调整激光功率对热循环的影响 |
| 4.2.3 调整激光功率对热应力的影响 |
| 4.3 熔覆成形实验分析 |
| 4.3.1 实验设备与方法 |
| 4.3.2 实验结果分析 |
| 4.3.3 显微结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 激光熔覆成形多道多层搭接试样的研究 |
| 5.1 研究目的 |
| 5.2 金属材料对多道多层熔覆搭接试样的影响 |
| 5.2.1 有限元模型建立 |
| 5.2.2 金属材料对温度场的影响 |
| 5.2.3 金属材料对热循环的影响 |
| 5.2.4 金属材料对热应力的影响 |
| 5.2.5 实验结果分析 |
| 5.2.6 显微结构分析 |
| 5.3 扫描方式对多道多层熔覆搭接试样的影响 |
| 5.3.1 常见的扫描方式 |
| 5.3.2 扫描方式对温度场的影响 |
| 5.3.3 扫描方式对热应力的影响 |
| 5.3.4 扫描方式对激光熔覆成形的影响实验研究 |
| 5.3.5 显微结构分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
四、堆焊修复零件时的热力强化（论文参考文献）
- [1]航空发动机变曲率叶片的激光熔覆修复技术数值仿真模拟研究[D]. 赵元. 燕山大学, 2021(01)
- [2]基于Cr12MoV冷冲模具刃口激光修复工艺研究[D]. 孙文强. 辽宁工业大学, 2020
- [3]激光复合再制造TC4钛合金的组织和性能强化机制研究[D]. 曹栗. 江苏大学, 2020(02)
- [4]电弧增材制造5356铝合金工艺优化与数值模拟研究[D]. 何建斌. 新疆大学, 2020(07)
- [5]TC4钛合金冷金属过渡焊接及增材制造过程的数值模拟[D]. 胡艺腾. 青岛科技大学, 2020(01)
- [6]热力条件下Co基等离子熔覆层的失效行为[J]. 李洋,谭娜,崔秀芳,金国. 中国表面工程, 2019(05)
- [7]激光内壁熔覆工艺数值模拟及实验研究[D]. 蔡仲尧. 浙江工业大学, 2020(08)
- [8]氧化和工件角度对激光修复铸铁的影响[D]. 方铮. 浙江工业大学, 2020(08)
- [9]电子束熔丝沉积技术制备镍基高温合金涂层及其组织性能研究[D]. 胥栋衡. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [10]激光增材制造金属零件过程中的热力学分析及热变形研究[D]. 张宇祺. 沈阳工业大学, 2019(08)