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基于鈦合金表面激光熔覆CBN溫度場及熔池特征分析

發(fā)布時(shí)間:2017-11-20 14:06

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【摘要】:鈦合金因其硬度和耐磨性差等缺點(diǎn)大大的限制了其在某些零部件上的應(yīng)用,CBN具有超高的硬度和強(qiáng)度。本課題意在鈦合金表面激光熔覆CBN薄膜,通過研究:有限元模擬溫度場理論、單道激光熔覆溫度場分析、多道激光熔覆溫度場分析、實(shí)驗(yàn)研究以及熔池的特征分析等內(nèi)容,進(jìn)而改善鈦合金硬度低等缺點(diǎn)。 首先,建立有限元溫度場的模型,設(shè)定熱交換邊界條件、熱源模型并確定材料的熱物性參數(shù),通過仿真軟件的語言進(jìn)行參數(shù)化編程。在單道激光熔覆溫度場中,分析了激光熔覆過程的溫度變化規(guī)律,證明了激光熔覆具有升溫快、降溫快等特點(diǎn)。通過點(diǎn)的溫度變化曲線和沿指定路徑的溫度變化曲線驗(yàn)證了所選的激光工藝參數(shù)能夠達(dá)到要求。通過分析不同工藝參數(shù)對溫度場的影響規(guī)律,優(yōu)化了最佳工藝參數(shù),,并應(yīng)用于多道激光熔覆溫度場模擬中。在多道激光熔覆溫度場的模擬中,分析了不同時(shí)刻不同道次熔池的變化,確定了溫度場熔覆軌跡及其規(guī)律,討論了端部效應(yīng)所帶來的負(fù)面影響。通過研究沿指定路徑溫度梯度的變化指出了CBN薄膜和TC11基體結(jié)合面處溫度梯度達(dá)到最大,此處最容易產(chǎn)生裂紋、氣孔等熔覆層缺陷。討論了熔池的形成及特征,檢測了不同工藝參數(shù)對熔池幾何特征的影響,并研究了稀釋率的變化規(guī)律,為進(jìn)一步提高熔覆層質(zhì)量打好了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】:沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊英麗;羅媛媛;趙恒章;郭荻子;吳金平;蘇航標(biāo);趙彬;;我國艦船用鈦合金研究應(yīng)用現(xiàn)狀[J];稀有金屬材料與工程;2011年S2期

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3 馬琳;原津萍;張平;趙軍軍;;多道激光熔覆溫度場的有限元數(shù)值模擬[J];焊接學(xué)報(bào);2007年07期

4 梁耀榮;激光加工溫度與激光功率及加工速度關(guān)系的研究[J];航空精密制造技術(shù);1996年06期

5 姚建華,蘇寶Z

本文編號:1207387


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