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《航空發(fā)動機(jī)葉片鑄造缺陷激光熔覆修復(fù)與熔覆過程的溫度場數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、貴州大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文采用自配鎳基合金粉末對航空發(fā)動機(jī)葉片鑄造缺陷進(jìn)行激光熔覆修復(fù)，對激光熔覆修復(fù)的最佳工藝參數(shù)、熔覆層的組織結(jié)構(gòu)和性能、Y203和硅、鈉、鉀復(fù)合變質(zhì)劑對熔覆層開裂敏感性的影響進(jìn)行了研究。采用大型有限元軟件ANSYS對激光熔覆過程的溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，當(dāng)P=I．5kW，V=180、190mndmin，d=3～4mm，Y203含量為1．5wt．％時，激光熔覆修復(fù)鑄造缺陷葉片質(zhì)量最佳。在最佳工藝參數(shù)下同時加入1．5wt．％Y203和3wt．％復(fù)合變質(zhì)劑可進(jìn)一步的改善熔覆層的組織。當(dāng)Y203含量低于或高于1．5wt．％和單獨(dú)加入復(fù)合變質(zhì)劑時熔覆層均有裂紋或孔洞
2、產(chǎn)生。當(dāng)單獨(dú)加入Y203時，在固定其它工藝參數(shù)的條件下，隨著掃描速度的增大，熔覆層的平均顯微硬度逐漸的升高。當(dāng)V=180、190、200、210mm／min時，熔覆層的平均顯微硬度分別為414Hvol，431～HVol，456．25HVol，476．2HVoI。當(dāng)單獨(dú)加入復(fù)合變質(zhì)劑時熔覆層平均顯微硬度約為375HVol。同時加入Y203和復(fù)合變質(zhì)劑的熔覆層的顯微硬度高于單獨(dú)加入復(fù)合變質(zhì)劑的熔覆層，與單獨(dú)加入Y203熔覆層顯微硬度相差不大，熔覆層的平均顯微硬度值約為430HVo．J左右。借助OM、SEM、TEM、EPMA、EDS等分析手段，研究了葉片修復(fù)熔覆層的組織結(jié)構(gòu)。熔覆層內(nèi)原位析出微
3、米或亞微米白色顆粒相，原位析出相主要分布于晶界。熔覆層中的組成相為基體相Y-Ni，六方結(jié)構(gòu)的W2C、MoC，還可能包括面心立方TiC。在原位析出相與熔覆層基體相界面附近存在大量的位錯纏結(jié)。溫度場數(shù)值模擬結(jié)果表明，在激光熔覆的初始階段，激光束加熱的區(qū)域溫度從初始溫度迅速上升，O．49s時的最高溫度2939℃。激光熔覆溫度場在1s時間內(nèi)可達(dá)到準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)階段。準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)階段溫度場的分布受邊界條件和激光束熱流密度的影響，各個節(jié)點(diǎn)有基本相同的熱循環(huán)曲線，只是時間的前后不同。在準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)階段，溫度場的最高溫度，熔池深度隨時間的推移增加，但變化幅度不大。1．03s時溫度場最高溫度為3213℃，10．05s時溫度場
4、最高溫度為3354℃，17．1s時溫度場最高溫度為3380℃。在從1．03s到17．1s的時間內(nèi)溫度場最高溫度僅僅上升了167℃。在最后階段，溫度迅速上升，如在17．85s時溫度場的最高溫度卻迅速上升到3623℃，同時熔池的熔深也明顯的增大。關(guān)鍵詞：葉片鑄造缺陷；激光熔覆；原位析出；開裂敏感性；溫度場貴州大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractInthispaper'bladewithcastdefectisrepairedbylasercladdingwithNi—basedalloypowdermadebyourselves．Thebestlasercladdingparameter,mic
5、rostructure，property，Y203andmetamorphicmaterialsoncrackingsusceptibilityofcoatingarestudied．Inthesarnetime，wemakeuseoftheFEMsoftwareANSYStosimulatethetemperaturefieldoflasercladdingprocess·TheexperimentalresultsindicatesthatwhenP=1．5kw，V=180、190mm／min，d=3mm，contentofY203is1．5wt．％．theperfectcoatin
6、goflasercladdingwithoutanycracksc鋤beobtained．Underthebestlasercladdingparameters，addingmetamorphicmaterialsCanfurtherfinemicrostructureofcoating．WhenthecontentofY203ishigherorlowerthan1．5wt．％andaddingmetamorphicmaterialsonly，cracksorholeswillappearinsidethecoating．WhenaddingY203onlyandfixedotherl
7、asercladdingparameter,themicrohardnessofcoatingincreasewiththeincreaseofscanningvelocity．WhenV=lS0、190、200、210mm／min,themicrohardnessofcoatingare414HV01，431．5HV01，456．25HVol，476．2HV01．Themicrohardnessofcoatingis375HVo1
