發(fā)布時間：2024-10-05 06:37

　　Inconel 718（以下簡稱IN718）高溫合金是以鎳、鐵、鉻為主要元素,能在650°C以下高溫及復雜應力條件下長期服役的一類合金材料。因其優(yōu)異的高溫力學性能,IN718高溫合金在航空航天等高溫部件領域中被廣泛地應用。目前,傳統(tǒng)的合金加工方法嚴重制約了IN718合金的生產(chǎn)及應用。而激光熔覆（Laser Cladding,LC）技術作為一種先進的激光增材制造方法因其冷卻速率快、晶粒細小及界面冶金結合等優(yōu)點而被廣泛應用于IN718高溫合金的加工及再制造過程中。然而,在激光快速凝固過程,IN718合金由于元素偏析,會在最后凝固的樹枝晶間產(chǎn)生大量的低熔點共晶產(chǎn)物Laves相,從而誘發(fā)裂紋并降低合金的綜合力學性能。因此,基于激光熔覆技術的優(yōu)勢與IN718高溫合金特性,本文采用高斯激光光源及具有平頂特性的近均勻激光光源兩種能量分布形式不同的激光光源對IN718高溫合金進行激光增材制造。對比研究了這兩種激光光源條件下熔覆層的沉積特性、顯微組織、合金元素Nb的偏析及Laves相析出行為、熔覆層力學性能、固液界面等合金凝固特性。同時結合數(shù)值模擬對兩熔覆層的熱過程及非平衡溶質再分配系數(shù)進行模擬計算,通過...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1激光熔覆原理示意圖

浙江工業(yè)大學碩士學位論文得到的新相，如非穩(wěn)相、非晶態(tài)等；率低（一般小于5%），與基體呈良好的冶金結合藝參數(shù)的調整，可以獲得低稀釋率的良好熔覆層；畸變較小，尤其是采用高功率密度光束快速熔覆差內(nèi)；幾乎沒有任何限制，特別是在低熔點金屬表面熔區(qū)熔覆，材料消耗少，具有優(yōu)異的性能價格比；可....

圖1-2IN718合金凝固過程中液相成分的變化

浙江工業(yè)大學碩士學位論文中發(fā)現(xiàn)當激光輸入角為10°時熔覆層中由Laves顆粒分隔的垂直細樹干是一次枝晶，而規(guī)則傾斜的樹干是由從相鄰的初級枝晶臂生長的二級枝晶的交叉橋接形成的交叉帶，此時二次枝晶臂牢固地相互連接，并且枝晶間Laves相顆粒在很大程度上從交叉帶中消除，在與交....

圖1-5激光快速凝固過程中溫度梯度G和樹枝狀生長速度V之間的關系

4不同冷卻環(huán)境下IN718合金熔覆層中Laves相生長行為[7(a)空氣冷卻IN718涂層；(b)液氮冷卻IN718涂層間距被認為是對快速凝固過程中產(chǎn)生的冷卻速率具下面(1-1)的半經(jīng)驗公式[80]估算凝固過程中的冷卻速0=800.33為單位的主枝晶臂....

圖1-4不同冷卻環(huán)境下IN718合金熔覆層中Laves相生長行為[79]

張堯成等人[76]發(fā)現(xiàn)冷卻速率是控制Laves相形成的關鍵因素，如圖1-4所示，通過使用液氮提高冷卻速率，可以顯著抑制合金中Laves相的形成。Levasseur等人[77]系統(tǒng)研究了后續(xù)熱處理對冷噴涂制備的IN718制件微觀結構的影響，提出IN718這類質地較硬的合....

本文編號：4007654