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《噴射鑄造復(fù)合軋輥界面的結(jié)合及影響因素》由會(huì)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(kù)。
1、哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要噴射鑄造是一種先進(jìn)的可用于制造高性能復(fù)合軋輥的技術(shù)。為了解決噴射鑄造復(fù)合軋輥界面結(jié)合難的關(guān)鍵問題，本文對(duì)噴射鑄造復(fù)合軋輥界面結(jié)合及其影響因素進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容包括:用坐標(biāo)跟蹤法建立復(fù)合軋輥成形的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算復(fù)合軋輥在不同時(shí)刻的形狀和尺寸，并分析各種噴射鑄造工藝參數(shù)對(duì)復(fù)合軋輥形狀的影響規(guī)律;建立噴射鑄造過程中復(fù)合軋輥內(nèi)部的傳熱模型，通過數(shù)值模擬來分析整個(gè)軋輥內(nèi)部的溫度分布情況，研究各種工藝參數(shù)對(duì)界面溫度變化的影響規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，通過熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，研究軋輥界
2、面結(jié)合的影響因素.研究結(jié)果表明:輥芯平移速度和輥芯半徑的變化對(duì)噴射鑄造復(fù)合軋輥的沉積層厚度影響較大。增大平移速度或輥芯半徑，沉積層厚度都減小。輥芯旋轉(zhuǎn)速度和噴射距離的單獨(dú)變化對(duì)軋輥沉積層厚度影響很小。軋輥內(nèi)部的溫度分布受金屬噴射溫度和輥芯的預(yù)熱溫度影響很大。通過改變輥芯的預(yù)熱溫度和各種噴射鑄造工藝參數(shù)，如輥芯平移速度，輥芯半徑和金屬噴射速率等，可以非常顯著地改變復(fù)合軋輥界面處的溫度，從而影響到界面的結(jié)合。金屬流率越大、輥芯直徑越小、輥芯預(yù)熱溫度越高，復(fù)合軋輥界面處的溫度也越高。運(yùn)用熱力學(xué)理論對(duì)界面冶
3、金結(jié)合進(jìn)行能量分析，要想獲得良好的冶金結(jié)合界面，就必需增大界面處的溫度。因?yàn)榻缑嫣幍臏囟雀邥r(shí)，界面兩邊的原子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能較高，易于克服內(nèi)層原子對(duì)它們的束縛，和界面上其他的原子形成新金屬鍵的幾率大。同時(shí)，界面溫度高可以避免在界面處形成孔洞。由界面結(jié)合的能量分析和復(fù)合軋輥界面溫度分布狀態(tài)可知，增大輥芯的預(yù)熱溫度，提高金屬噴射速率，降低輥芯的平移速度，可以提高軋輥界面的溫度，促進(jìn)界面冶金結(jié)合。通過對(duì)復(fù)合軋輥界面結(jié)合的動(dòng)力學(xué)分析，可以研究復(fù)合軋輥沉積層和輥芯的界面兩邊的擴(kuò)散，較高的界面溫度有利于界面兩邊原子
4、的擴(kuò)散，通過實(shí)驗(yàn)可知，界面原子的互擴(kuò)散有利于界面的冶金結(jié)合。關(guān)鍵詞噴射鑄造:復(fù)合軋輥;界面結(jié)合AbstractSpraycastingisanadvancedmanufacturingtechnologyusedtoproducehighperformancecladrolls.Inordertosolvethecriticalproblemofpoorinterfacebondingofcladrolls,interfacebondingfundamentalsanditsinfluencingf
5、actorsofspraycastingcladrollsareinvestigatedinthisthesis.Ashapemathematicmodelofcladrollsusingacoordinatetracingstrategyisestablishedtocalculatetheshapeanddimensionsofthecladrollsatvariousspraytimesandstudytheinfluencesofprocessingparameters.Meanwhile,
6、amathematicmodelofheattransferofthecladrollsisdevelopedtocalculatethetemperaturedistributionsthroughoutthecladrolls.Efectsofprocessparametersonthevariationsoftemperatureprofilesattheinterfaceofthecladrollaredisclosedbynumericalsimulation.Basedontheabov
7、einvestigation,theinfluencingfactorsofmetallurgicalbondingattheinterfaceofcladrollsarestudiedbythermodynamicandkineticanalysis.Theinvestigationresultscanbesummarizedasfollows:Shapesofthecladrollsareinfluenceddramaticallybythetravelingspeedanddiameterof
8、themandrel.Thicknessofthedepositedlayerdecreaseswhenthetranslatingspeedorthemandreldiameterincreases.Ontheotherhand,influenceofrotatingspeedofthesubstrateandspraydistanceontheshapeofthecladrollsisverylitle.Toagreatextent,temperatureofsp
