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無錫3J53鋼板

論文首先研究高沉積率LMD增材制造實驗并對性的表征及材料理化性進行研究。在此基礎(chǔ)上,對高沉積率LMD藝、藝的成型性和藝性控制、材料孔隙率的等進行研究。后,研究材料的微觀結(jié)構(gòu)及力學性能,對論文研究的高沉積率LMD藝進行驗證的同時,考察其是否是具有實際業(yè)應(yīng)用的潛力。論文的主要作包括以下幾個方面:1.研究了高沉積率LMD增材制造實驗:論文首先提出鍍層橫截面輪廓線為劣弧等若干合理假設(shè),結(jié)合LMD同軸送粉藝機理,對高沉積率LMD的需求進行分析的基礎(chǔ)上,提出了LMD藝沉積率的途徑;然后,論文提出了高沉積率LMD增材制造對送粉分、激光分及其他輔助要求,研究了上述相應(yīng)要求的高沉積率LMD的送粉分、激光分及其他輔助,其中包括高沉積率LMD粉末噴頭的、激光光學中可變焦光學的集成、超高功率激光源及快速粉末開關(guān)的集成等;后,論文對各分進行了集成,了高沉積率LMD增材制造實驗,該可以實現(xiàn)激光光直徑3mm-9mm可變作,且具有高靈活性、高粉末效率及高粉末利用率。

我公司生產(chǎn)的高溫合金,耐蝕合金,精金和殊不銹鋼.產(chǎn)品規(guī)格有棒材,板材,管材,絲材，帶材，法蘭和鍛件等，廣泛應(yīng)用于石油化、、船舶、能源、、電子、環(huán)保、機械、儀器儀表等領(lǐng)域。

顯微硬度從母材金屬到焊縫金屬逐漸升高;由于Type-B熔合界面中存在晶粒尺寸較小的胞晶結(jié)構(gòu),外延生長區(qū)硬化現(xiàn)象出現(xiàn)?；w材料的殘余應(yīng)變大,Type-A熔合界面Type-B具有更高的殘余應(yīng)變值,焊縫材料的殘余應(yīng)變小。Type-A熔合界面兩側(cè)表面電勢差變化值Type-B熔合界面的表面電勢差變化值要大,Type-A熔合界面的電偶腐蝕較強烈。Type-A熔合界面的抗腐蝕性能更低,Type-A熔合界面會優(yōu)先被腐蝕。

沉淀硬化不銹鋼：17-4P(SUS630 / 0Cr17Ni4Cu4Nb)、17-7P(SUS631 / 0Cr17Ni7Al)

雙相不銹鋼：F51(2205 / S31803 / 00Cr22Ni5Mo3N)、 F52(S32950)、  F53(2507 / S32750 / 022Cr25Ni7Mo4N)

F55(S32760 / 022Cr25Ni7Mo4WCuN)、 F60(S32205 / 022Cr23Ni5Mo3N)、329(SUS329J1/ 0Cr26Ni5Mo2/ 1.4460)

耐腐合金：20號合金(N08020 / F20)、904(N08904/ 00Cr20Ni25Mo4、5Cu/ 1.4539)、254O(F44/ S31254/ 1.4547)

XM-19（S20910 / Nitronic 50）、318(3Cr17ni7Mo2N) 、(00Cr14Ni14Si4/ 03Cr14Ni14Si4)

無錫3J53鋼板實驗結(jié)果研究表明:利用K418合金粉末熔覆修復K418高溫合金渦輪葉片難度*,裂紋傾向性非常大,在所有藝參數(shù)下熔覆層都出現(xiàn)了嚴重的裂紋,未能冶金良好的熔覆涂層,但是利用Inconel718合金粉末對其進行修復效果,當激光功率為600W,掃描速度為10mm/s時無裂紋等缺陷的熔覆涂層。硬度研究結(jié)果表明:Inconel718熔覆涂層平均硬度在580V左右,K418熔覆涂層的硬度在500V左右。

4.研究了高沉積率LMD藝的成型性控制和藝性控制:為LMD藝的靈活性,使藝可以根據(jù)實際需要進行,論文研究了高沉積率LMD主要藝參數(shù)(激光功率、掃描速度、送粉量)對藝成型性及藝性的影響。首先,論文研究了主要藝參數(shù)對材料孔隙率的影響,并提出了如何通過藝參數(shù)對孔隙率進行控制;然后,論文研究了LMD主要藝參數(shù)對鍍層幾何形態(tài)的影響,提出了通過藝參數(shù)對高沉積率LMD鍍層幾何形態(tài)進行控制的,并繪制了高沉積率LMD藝鍍層幾何形態(tài)控制圖;后,論文研究了LMD主要藝參數(shù)對藝沉積率及粉末效率的影響,并提出了通過藝參數(shù)對藝沉積率及粉末效率進行控制的。

GH3044、1J50、CuNi90-10、AL-6X、Incoloy925、Cu90Ni10、S32760、Inconel600、Inconel617、InconelX-750、MonelK500、317L、N4、GH2132、GH536、C70600、90CuNi10、S31500

溫度和含氧量對力產(chǎn)生顯著影響。常溫大氣下的穩(wěn)態(tài)力300℃大氣下高,300℃低。(3)Incone1690合金在不同法向交變載荷下的微動損傷行為強烈地依賴于載荷、位移幅值、溫度、及徑向等試驗條件。從表面損傷形貌看,徑向和對磨屑的形態(tài)、化學成分及結(jié)構(gòu)有重要影響；由于交變法向力和切向力的共同作用,微動產(chǎn)生疊加效應(yīng),使剝層現(xiàn)象更加突出。在常溫大氣下,Incone1690合金的磨損機制主要為磨粒磨損與剝層。

本論文采用激光立體成形技術(shù),以目前發(fā)動機中應(yīng)用為廣泛的鎳基高溫合金Inconel718(IN718)為成形材料,分析了成形藝參數(shù)和成形后的熱處理對實現(xiàn)一體化制備具有細晶、粗晶和柱狀晶梯度組織合金的組織和性能的影響,旨在快速成形部件的性能、促進該技術(shù)終實現(xiàn)梯度成分和組織的快速制備。主要研究結(jié)論如下:(1)不同藝參數(shù)下激光立體成形IN718合金沉積態(tài)試樣組織均由柱狀晶組成,組織中有少量等軸晶出現(xiàn),在激光功率1000W、激光光直徑2mm藝參數(shù)時的試樣含有等軸晶數(shù)量多。

研究表明:該藝在一定條件下,能夠沉積良好的金屬結(jié)構(gòu)。采用粉末粒度15μm-50μm,分層厚度200μm,激光12z、脈沖寬度1.4ms、峰值電流100A、掃描速度2.5mm/s能的成形。在藝參數(shù)后,成功了不同的傾角結(jié)構(gòu)、變密度格結(jié)構(gòu)和蜂窩單元結(jié)構(gòu),成形件的成形精度良好,內(nèi)部組織致密,沒有明顯的缺陷,致密度達95.75%。同時,對脈沖激光沉積微凸面形貌織構(gòu)進行了初步探討,制備出了不同密度的表面織構(gòu),并證實了織構(gòu)化表面的減摩性,而且表面織構(gòu)分布密度為51.02%時的系數(shù)相對于光滑表面了12.5%。

發(fā)動機中渦和葉片的承溫由葉尖至渦轂極速遞減,而承受的應(yīng)力則快速遞增。雖然渦、葉片大部分由析出強化型鎳基高溫合金制備,但現(xiàn)代渦輪葉片一般是定向組織或單晶組織,而渦具有等軸晶組織(雙性能渦可實現(xiàn)輪緣粗晶、輪轂細晶的梯度組織結(jié)構(gòu))。因此,制備藝需要單獨制備渦和葉片再組裝成渦輪葉盤,制造藝復雜、藝精度要求高、成品率低、生產(chǎn)成本高。激光立體成形技術(shù)因具有柔性高、成形速度快、對零件形狀和尺寸小、材料組織致密和力學性能高等點,有望實現(xiàn)一體化成形渦輪葉盤。

（2）ELD-IN718熔覆層的元素偏析程度及Les形成量相GLD-IN718偏低,前者整體Les相平均含量約為5.6vol.%;而在GLD-IN718熔覆層中Nb元素的偏析相更為嚴重,各個區(qū)域的Les相的含量較多,其整體Les相平均含量約為8.12vol.%。（3）數(shù)值模擬結(jié)果表明,GLD-IN718熔池內(nèi)溫度及其垂直方向溫度梯度均高于ELD-IN718,橫向溫度梯度低于ELD-IN718,使得GLD-IN718形成較低的平衡分配系數(shù),即GLD-IN718熔覆層的非平衡分配系數(shù)kv值約為0.540.57,低于0.550.58的ELD-IN718熔覆層,該結(jié)果與實驗中GLD-IN718中更高的元素偏析及Les相形成量相吻合。