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《南京航空航天大学》 2007年
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45钢喷射电镀镍层激光重熔温度场数值模拟及其性能研究

陈勇  
【摘要】: 喷射电镀是一种高速电沉积工艺,具有可选择性的优点,适合局部电镀;激光重熔是一种新型的材料加工与表面改性技术,可以在低成本钢材基材上制成高性能表面,替代大量的高级合金。结合两种工艺的特点,对喷射电镀层进行激光重熔,并通过优化的重熔工艺参数获得均匀、致密、与基体结合性强的重熔层,使镀层与基体的物理结合转化为冶金结合,提高材料的耐磨、耐腐蚀及机械性能等。 本文首先采用数值模拟方法,对连续移动三维瞬态激光重熔温度场的规律进行了研究;其次对激光参数进行了优化;最后进行了激光重熔试件的性能测试。所做工作如下: 1.根据传热学理论和数值模拟方法研究温度场的分布规律,考虑了热物性参数、对流换热、相变潜热等随温度变化的因素,应用ANSYS有限元软件,建立了连续移动三维瞬态激光重熔喷射电镀Ni层温度场的计算模型,通过对计算结论和试验结果的反复比较、分析,对模型进行了修正,从而建立起对试验具有指导作用的温度场模型。 2.探讨了喷射电镀Ni层激光重熔过程中,硬化区和熔池的形状、温度场的分布规律以及激光功率、扫描速度、光斑半径等对温度场分布的影响。以及为了获得表层质量较好,且尽量厚的硬化层,利用建立的模型,进行了激光加工工艺(激光功率、扫描速度和光斑半径)参数的优化,获得了较为理想的硬化层。 3.对激光重熔试件进行了硬度测试,抗拉强度测试、耐腐蚀性能测试,研究了喷射电镀层激光重熔区域的组织形貌及激光工艺参数对材料性能的影响。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG174.4

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【引证文献】
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