导读:本文包含了激光表面强化论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光,表面,合金,耐磨性,组织,微观,硬度。
激光表面强化论文文献综述
黎文强[1]（2019）在《30CrMnSi钢表面激光熔覆强化技术研究》一文中研究指出采用半导体激光熔覆技术在30CrMnSi钢表面制备了Fe基耐磨耐蚀强化层,分析了激光熔覆层的显微组织和物相结构,并测试激光熔覆层的硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能。结果表明,熔覆层组织以细小均匀的等轴晶为主,主要由基本相Fe、FeCr、FeNi、FeSi、FeB等相组成,熔覆层表面硬度(HV_(0.1))可达718.8,相对于基材,耐磨性能提高7倍以上,耐腐蚀性能也大幅提高。(本文来源于《特种铸造及有色合金》期刊2019年10期）
王春光,宋亚杰,朱然[2]（2019）在《多点激光冲击强化对TC17钛合金表面残余应力和表面变形影响的数值模拟》一文中研究指出通过一种改进的有限元数值模拟方法研究多点激光冲击强化对TC17钛合金表面残余应力和表面变形的影响。为了验证该模拟方法,将已有实验数据与数值模拟结果进行对比分析,分布规律具有一致性。在此基础上,分别分析了激光冲击次数和激光功率密度对表面残余应力和表面变形的影响,数值模拟结果表明,随着激光冲击次数的增加,表面残余应力和表面变形增加,分布不均匀性也增加,3次激光冲击后,表面残余应力和表面变形趋于饱和状态;随着激光功率密度的增加,表面残余应力和表面变形都增加。(本文来源于《应用激光》期刊2019年03期）
闫勇[3]（2019）在《深松铲尖表面激光熔覆强化试验研究》一文中研究指出农机深松铲尖是农机耕种作业主要的部件,在作业的过程中深松铲尖受到土壤、沙石、植物根茎等强烈的摩擦磨损及较大力量的冲击,这样就使深松铲尖很快失效,这样不仅影响作业效率及效果,而且造成一定的经济损失。目前,国内外对于农机深松铲尖的表面耐磨研究较少,本文采用先进的激光熔覆技术在深松铲尖表面熔覆高性能的耐磨镍基合金材料以提高其使用寿命。本文选用深松铲尖常用的65Mn钢为基材,选用干燥的镍基合金粉末通过高能量激光照射冶金结合成镍基合金耐磨层。讨论了激光熔覆工艺多个参数中的叁个影响涂层质量较大的参数:激光功率、扫面速度、离焦量对镍基合金熔覆层的组织及耐磨性能的影响,采用正交实验方法,以熔覆层的耐摩擦磨损性能为指标,对试验中的叁个参数进行优化,采用金相显微镜、维氏硬度计、XRD衍射仪、扫描电镜及摩擦磨损实验台分析了激光熔覆层的显微组织、物相、横截面的硬度、摩擦磨损性能。最后进行田间作业试验得出以下结论:(1)通过正交试验得出,影响熔覆层耐磨性的叁个参数的主次顺序是离焦量>扫描速度>激光功率,试验得出最佳的工艺参数组合为激光功率:6000W,离焦量370mm,扫描速度550mm/min。(2)扫描电镜扫描截面可知冶金结合良好,结合部位组织致密均匀,没有气孔及裂纹等缺陷,测试两者的硬度表明镍基合金熔覆层的平均硬度达到856.5Hv_(0.1)大于65Mn钢平均硬度280Hv_(0.1)。熔覆层物相CrB、M_7C_3、M_(23)C_6、Ni_3Si等物相。田间试验表明:通过优化后的正交实验参数熔覆的深松铲尖摩擦磨损性能显着提高。通过试验表明:熔覆后深松铲尖较其它深松铲摩擦磨损性能有显着提高,有较高的经济效益。(本文来源于《黑龙江八一农垦大学》期刊2019-06-01）
吕沃耘[4]（2019）在《激光冲击强化对GH4169加工表面完整性和疲劳寿命的影响》一文中研究指出镍基高温合金GH4169具有较高的高温强度、抗蠕变性,在600℃以上的高温环境具有抗氧化和耐腐蚀性,常用于制造航空、能源工业中的涡轮盘、转子叶片等主要部件。涡轮转子叶片在服役条件下承受严重的热载荷和机械载荷,由于应力集中,叶片根部容易发生疲劳断裂。面对涡轮转子叶片长服役寿命需求,亟待改善GH4169转子叶片的加工工艺,但转子叶片根部结构复杂,加工及强化较困难。激光冲击具有强化效果佳、可控性强、适应性好等优点,特别是小光斑激光冲击更有经济性和稳定性技术优势,可用于提高GH4169零件加工表面完整性和疲劳寿命。本文以小光斑激光冲击强化对高温合金GH4169加工表面完整性和疲劳寿命的影响规律为研究对象,基于激光冲击原理、冲击波理论,搭建小光斑激光冲击强化加工实验平台,通过激光冲击强化GH4169实验、拉伸疲劳实验、有限元仿真和数理统计分析相结合的研究方法,分析GH4169加工表面残余应力、显微硬度和表面粗糙度随光斑搭接率、能量密度及冲击次数的变化规律,探究GH4169小光斑激光冲击强化加工表面的形成机理,揭示小光斑激光冲击强化工艺对高温合金GH4169疲劳寿命的影响机理,阐述GH4169小光斑激光冲击强化表面完整性与零件疲劳寿命的映射关系。首先,研究激光冲击强化工艺对GH4169加工表面完整性的影响规律。搭建小光斑激光冲击强化实验平台,通过激光冲击实验,利用残余应力衍射仪、维氏硬度测试仪和激光共聚焦显微镜等检测手段,结合数理统计分析方法,对激光冲击强化GH4169的加工表面完整性进行定量评价。实验结果表明:激光冲击强化CH4169的加工表面残余应力和显微硬度随激光冲击次数增加而增大,加工表面残余应力沿GH4169试样加工表面深度方向呈梯度化分布,加工表面粗糙度Ra随搭接率的增加先增大后减小再增大。其次,基于冲击波理论建立小光斑激光冲击强化GH4169加工表面残余应力有限元仿真模型,通过仿真得到不同搭接率和不同能量密度激光冲击强化后GH4169加工表面的残余应力分布,与激光冲击强化GH4169实验获得的不同搭接率和能量密度下残余应力测试数据进行对比分析,仿真与实验获得的残余压应力随GH4169试样加工表面深度变化的趋势相同,结果表明:有限元仿真可有效预测不同搭接率小光斑激光冲击强化GH4169加工表面残余应力分布。最后,研究激光冲击强化工艺对GH4169低周疲劳寿命的影响规律。通过高温合金GH4169激光冲击强化加工试样的轴向载荷低周疲劳失效实验研究发现:相同能量密度下,经过光斑搭接,激光冲击强化后高温合金GH4169试样的疲劳寿命明显提升,但疲劳寿命随光斑搭接率增加的变化不明显;在相同搭接率下,高温合金GH4169低周疲劳寿命随能量密度提高增大。阐述了不同激光强化工艺参数下的断口形貌和低周疲劳寿命变化规律,研究结果表明:激光冲击强化处理可缩短疲劳条带之间的距离,降低裂纹扩展速率,从而提高高温合金GH4169的低周疲劳寿命。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-21）
苏科勇[5]（2019）在《结晶器铜板表面激光熔覆制备梯度强化熔覆层试验研究》一文中研究指出铜合金因具有优异的导热性能而被用于制作连铸结晶器铜板,但是在恶劣的环境下服役,结晶器铜板容易产生表面磨损、高温氧化和热裂纹而失效。为了提高结晶器铜板的工作性能,保障连铸生产安全,本文采用激光熔覆技术对结晶器铜板进行表面处理,制备了与铜板呈冶金结合的强化熔覆层,这对于提高连铸生产效率、降低企业生产成本和节约金属资源等方面具有重要的意义。本文采用Nd:YAG固体激光器和同步送粉激光熔覆设备在铜板表面制备了铁基熔覆层和梯度熔覆层(铁基过渡层+钴基熔覆层)。采用OM、SEM、EDS、XRD等分析方法以及显微硬度测量、磨损试验、热冲击试验、软化温度试验等手段,研究了铁基熔覆层的制备工艺及其组织和性能、合金成分对钴基熔覆层组织及性能的影响、VC添加量对梯度熔覆层组织及性能的影响。试验结果表明,正交试验优化得到的单道铁基熔覆层制备工艺参数为:脉冲宽度2.6ms、脉冲频率22Hz、电流强度260A、扫描速度350nmm/min、送粉速率7.5g/min、光斑直径1.5mm。在上述工艺条件下,单道铁基熔覆层成形良好,横截面平均显微硬度为341.6HV0.2。采用40%搭接率制备了多道搭接铁基熔覆层,熔覆层与铜基体呈冶金结合、表面平整、无裂纹和气孔缺陷。从熔覆层与基体的结合界面到熔覆层表层,显微组织依次为平面晶(白亮带)、胞状晶、胞状枝晶、细小且无方向性的树枝晶和等轴晶。多道搭接铁基熔覆层物相由(Fe,Ni)固溶体、Fe-Cr、Fe9.7Mo0.3、MoC、Cr7C3和Cr-Ni-Fe-C金属间化合物等组成。多道搭接铁基熔覆层横截面平均显微硬度为322.4HV0.2。以铁基熔覆层为过渡层,在其上制备了四种成分含量不同的钴基熔覆层,其中主要元素含量为Co 33%、Ni 27.5%、Cr 21.8%、Fe 6.5%、W 7.7%的CJ-4钴基熔覆层成形质量好,无裂纹和气孔缺陷,且与铁基过渡层形成了良好的冶金结合。钴基熔覆层显微组织包括胞状晶、胞状枝晶、细小且无方向性的树枝晶以及等轴晶,未见平面晶形成。铁基过渡层与钴基熔覆层在结合界面处的枝晶组织联生生长,保证了梯度熔覆层的整体强度。钴基熔覆层的物相组成为:y-Co(面心立方)固溶体、Cr4Ni15W、Fe0.64Ni0.36、CoCx和Cr23C6。在铜基体上制备了VC增强梯度熔覆层(铁基过渡层+VC增强CJ-4钴基熔覆层),当VC添加量由0%增加到15%时,钴基熔覆层表面逐渐变黑,有效厚度变薄;当VC添加量为20%时,钴基熔覆层成形质量差且厚度薄。VC添加量在0%～15%范围内,随着VC添加量的增加,钴基熔覆层的显微组织逐渐细化,其显微硬度和耐磨性能也逐步提高;VC添加量为15%的钴基熔覆层物相组成为:y-Co(面心立方)固溶体、VC、Cr4Ni15W、Fe0.64Ni0.36、CoCx和Cr23C6。未添加VC和VC添加量为15%的梯度熔覆层试样经过热冲击试验后,熔覆层仍与铜基体紧密结合,钴基熔覆层表面形成了致密的氧化膜,表现出较好的抗热冲击性能和高温抗氧化性能。在800℃下保温1小时并空冷至室温后,铁基熔覆层、未添加VC和VC添加量为15%的钴基熔覆层的显微硬度分别为原始显微硬度的89.73%、95.92%、96.22%,均大于80%,熔覆层具有较高的软化温度。综合VC添加量对钴基熔覆层成形质量、组织和性能的影响,VC添加量在10%～15%范围内为宜。(本文来源于《郑州大学》期刊2019-05-01）
姜鹤明,张光钧[6]（2019）在《球阀表面激光熔覆钴基合金强化层耐磨性的研究》一文中研究指出应用5 kW光纤激光器在试验球阀基材表面熔覆了经过造粒的纳米碳化钨和包含ZrO_2、SiO_2的钴基合金粉末,观察分析熔覆层的显微组织,测试强化层的显微硬度和摩擦性能。试验结果表明,50%质量分数钴、40%质量分数纳米碳化钨和10%质量分数金属氧化物试样的显微组织均匀、致密,无裂纹与气孔。激光熔覆强化层平均厚度为1.4 mm,强化层与基材之间呈现冶金结合。强化层中存在网络状和点状分布的强化相,网络状强化相主要为WC,网络间弥散分布点状强化相主要为金属氧化物ZrO_2、SiO_2。强化层表层平均显微硬度在65 HV,较基体材料提高110%以上。在20℃和300℃环境下,试样磨损量较基材下降75.3%和68.2%。其中,网络状分布的WC强化相提升了涂层的硬度,网络间弥散分布的金属氧化物强化相加强了合金粉末的润湿性,减少了气孔和夹杂的产生,强化层的主要磨损机制为少量粘着磨损,强化层有利于提升球阀的耐磨性和实际工况中的使用寿命。(本文来源于《应用激光》期刊2019年02期）
崔文语[7]（2019）在《激光熔凝非光滑表面仿生强化工艺及性能研究》一文中研究指出磨损、断裂是金属零部件的主要失效方式,这些失效的源头往往来自于零部件的表面,因此强化零部件表面对提高零部件的使用寿命具有重要的意义。蜣螂、贝壳、犰狳等生物因长期生活在砂粒或土壤中使得该类生物逐渐进化出具有良好耐磨性的体表。因此本文以45钢为试验材料,以上述生物体表作为仿生模本,设计并制备出点状、条状和网格状的非光滑仿生表面,研究非光滑仿生表面试样的耐磨损性能和力学性能。试验采用正交试验和单因素试验方法研究了电流、脉宽、频率以及扫描速度对仿生单元体熔深的影响。结果表明,激光熔凝参数对熔深大小的影响依次为电流、脉宽、频率和扫描速度;其中,激光电流对仿生单元体熔深有较大影响,激光脉宽对仿生单元体轮廓有较大影响。优化的工艺参数为:电流180A、脉宽8ms、频率6Hz、扫描速度120mm/min。45钢经优化的激光熔凝工艺处理后,由表及里分为熔凝区、相变区和热影响区。熔凝区为细小的针状和板条状马氏体组成,硬度750HV_(0.2)。相变区为大量马氏体组成,其晶粒尺寸是熔凝区的3-5倍,平均显微硬度约为520HV_(0.2),激光熔凝处理显着增加试样表面的硬度。磨损试验结果表明经激光非光滑表面仿生处理的试样耐磨性能均优于未处理的样品。在点面接触的磨损体系中,点状非光滑表面的耐磨性最优,其次为网格状,条状低于点状和网格状。在面面接触的磨损体系中,网格状非光滑表面的耐磨性最优,其次为网格状,条状低于点状和网格状。激光非光滑表面仿生处理在试样表面形成了规律分布的“软”(基体)“硬”(单元体)相间的结构,高硬度仿生单元体在磨损过程中能起到支撑对磨副和承受磨损的作用,从而减缓了基体的磨损。45钢表面经不同形貌仿生处理后其抗拉强度有所提高,其抗拉强度与仿生单元体形貌以及其相互作用的角度有一定的关系,90°网格仿生形貌的试样抗拉强度提高最明显,比基体试样提高了7.3%;条状仿生形貌试样次之,比基体试样提高5.8%;30°网格仿生形貌试样抗拉强度提高3.9%。其强化效应主要来源于仿生单元体组织细化和材料表面软硬相间结构的形成。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2019-03-22）
陆莹,李松夏,乔红超,曲楠,赵吉宾[8]（2019）在《TiAl合金激光冲击强化表面微观形貌演变分析》一文中研究指出针对TiAl合金进行激光冲击强化,研究多晶体在强化过程中表面微观形貌演变,发现经过单点激光冲击的试样表面形成的凹坑中存在一些分布不均匀的凸起结构,凸起结构相对高度范围为100～300 nm,凸起边缘为环状凸台;研究激光冲击能量密度对表面凸起结构的影响,发现随着激光能量密度增加凸起结构的数量明显增加,凸起相对高度有增加的趋势,同时凹坑中心平均表面粗糙度明显增加;研究搭接率为50%的多次冲击形貌变化,发现相比于单次冲击,多次冲击凸起数量明显减少,表面粗糙度略有增加,这是因为随着冲击次数增加弹性变形和塑性变形趋于一种饱和状态,弹性变形部分发生回弹。分析表面凸起结构形成机制,建立不均匀塑性变形流模型和冲击波迭加模型,激光冲击强化形成的表面形貌是2种模型相互耦合作用的结果。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2019年03期）
陈奎明[9]（2019）在《蠕墨铸铁激光熔覆表面强化工艺研究》一文中研究指出近年来蠕墨铸铁的应用得到了长足的发展,蠕墨铸铁是一种石墨形态介于球状和片状之间的新型铸铁材料,由于它既有接近于球墨铸铁的力学性能,又有与灰口铸铁相似的良好铸造性能和导热性,因而颇受材料研究者关注,已成为发动机等关键部件的首选材料。体积小、重量轻、转速高、功率大的车辆发动机已经成为一种发展趋势,但所带来的热负荷、机械负荷在局部区域已逐渐接近或超过蠕墨铸铁材料的使用极限,局部表面强化的需求愈加强烈。对于蠕墨铸铁表面单一的激光淬火、激光熔凝、激光熔覆等表面强化工艺极易产生裂纹、气孔等缺陷。为减少以及避免缺陷的产生,本文采用激光熔凝和激光熔覆相结合的方式对蠕墨铸铁进行表面改性。本文以蠕墨铸铁作为实验对象,采用CO_2激光作为热源,先对蠕墨铸铁表面进行激光熔凝处理,通过改变激光功率及扫描速度的方法,分析不同工艺参数下对熔凝层宏观形貌、微观组织及表面裂纹缺陷的影响。在无缺陷的熔凝层试样件上进行激光熔覆具有优良韧性的Ni201粉末作为中间连接层,采用正交试验的方法,确定出激光熔覆单道Ni201涂层的最优参数,分析了不同搭接率对Ni201涂层的影响,最后分析了最优搭接率下Ni201涂层的宏观形貌与微观组织,最终在Ni201涂层上激光熔覆Ni45+5%WC耐磨涂层。对蠕墨铸铁放入加热炉中进行传统淬火,对蠕墨铸铁表面激光熔凝以及在Ni201涂层上激光熔覆Ni45+5%WC涂层叁种不同方法,对比叁种不同方法的耐磨特性,研究其磨损机理。为研究在蠕墨铸铁表面直接激光熔覆和在熔凝层上激光熔覆,两种不同工艺熔覆层与基体的结合强度,采用万能试验机对熔覆层进行挤压试验,观察断裂位置以及断口形貌,分析断裂机理。激光熔凝功率2500W,扫描速度300mm/min以及二次热处理在功率1600W扫描速度200mm/min时熔凝层表面质量较好,且无裂纹,对熔凝层深度影响不大,达到试验要求。根据方差分析方法,得到激光熔覆Ni201涂层的最佳工艺参数为激光功率p=1600w、扫描速度v=500 mm/min和送粉速率L=6.8g/min。根据本实验的实际需求,在30%搭接率进行激光熔覆Ni201涂层符合本实验需求,涂层表面平整,熔宽为8.04mm,熔高为0.31mm,稀释率为49.2%。根据耐磨性试验,激光熔覆Ni45+5%WC涂层磨损体积明显低于传统淬火和激光熔凝,耐磨效果最好,相比于传统淬火耐磨性提高了1.6倍,相比于激光熔凝层提高了1.9倍。根据涂层结合强度检测试验,在熔凝层上激光熔覆涂层的平均结合强度约为直接在蠕墨铸铁激光熔覆的1.56倍。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-03-01）
陈彬,张兴权[10]（2019）在《激光冲击强化对回转支承用钢42CrMo表面性能的影响》一文中研究指出目的研究激光冲击强化对回转支承用钢42CrMo表面形貌、表面硬度、微观组织和残余应力的影响,为后续研究激光冲击强化技术在回转支承上的应用提供指导和依据。方法采用高功率短脉冲的强激光束对回转支承用钢42CrMo试样进行激光冲击处理,然后用共聚焦显微镜进行表面形貌观察,用维氏硬度计测量冲击前后试样的表面硬度,用扫描电子显微镜观察截面微观组织结构,最后运用ABAQUS模拟激光冲击后的残余应力场。结果光斑直径为3 mm,脉冲宽度为8 ns,激光能量为2、3、4、5 J的情况下,激光冲击后产生的微凹坑最大深度分别为2.17、3.54、4.67、6.07μm,材料表面最高硬度较基体分别提高了10.10%、12.58%、13.58%、17.38%,材料表面的最大残余压应力分别为-210、-384、-495、-508 MPa。观察微观组织发现,激光冲击后塑性变形区的板条马氏体长度和宽度较基体材料更小,且分布更加均匀。结论激光冲击强化回转支承用钢42CrMo后,会在材料表面产生微米级的凹坑,并在材料表面和一定深度方向上产生残余压应力。在一定参数范围内,凹坑最大深度、材料表面硬度和最大残余压应力均随激光能量的增大而增大。回转支承用钢42CrMo的激光冲击强化机理是板条状回火马氏体的细化。(本文来源于《表面技术》期刊2019年02期）
激光表面强化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
通过一种改进的有限元数值模拟方法研究多点激光冲击强化对TC17钛合金表面残余应力和表面变形的影响。为了验证该模拟方法,将已有实验数据与数值模拟结果进行对比分析,分布规律具有一致性。在此基础上,分别分析了激光冲击次数和激光功率密度对表面残余应力和表面变形的影响,数值模拟结果表明,随着激光冲击次数的增加,表面残余应力和表面变形增加,分布不均匀性也增加,3次激光冲击后,表面残余应力和表面变形趋于饱和状态;随着激光功率密度的增加,表面残余应力和表面变形都增加。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
激光表面强化论文参考文献
[1].黎文强.30CrMnSi钢表面激光熔覆强化技术研究[J].特种铸造及有色合金.2019
[2].王春光,宋亚杰,朱然.多点激光冲击强化对TC17钛合金表面残余应力和表面变形影响的数值模拟[J].应用激光.2019
[3].闫勇.深松铲尖表面激光熔覆强化试验研究[D].黑龙江八一农垦大学.2019
[4].吕沃耘.激光冲击强化对GH4169加工表面完整性和疲劳寿命的影响[D].山东大学.2019
[5].苏科勇.结晶器铜板表面激光熔覆制备梯度强化熔覆层试验研究[D].郑州大学.2019
[6].姜鹤明,张光钧.球阀表面激光熔覆钴基合金强化层耐磨性的研究[J].应用激光.2019
[7].崔文语.激光熔凝非光滑表面仿生强化工艺及性能研究[D].重庆理工大学.2019
[8].陆莹,李松夏,乔红超,曲楠,赵吉宾.TiAl合金激光冲击强化表面微观形貌演变分析[J].稀有金属材料与工程.2019
[9].陈奎明.蠕墨铸铁激光熔覆表面强化工艺研究[D].长春理工大学.2019
[10].陈彬,张兴权.激光冲击强化对回转支承用钢42CrMo表面性能的影响[J].表面技术.2019
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