Разработка и исследование процесса объемного формообразования из металлических порошков при воздействии импульсно-периодического лазерного излучения

• Автор: Чжан Цин
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНО-
ЛОГИИ ПРОЦЕССА ЛАЗЕРНОГО ОБЪЕМНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ
1.1. Методы объемного формообразования для прототипирования
1.2. Процесс лазерной объемной обработки, как составляющая метода лазерного объемного формообразования
1.2.1. Особенности лазерной обработки
1.2.2. Материалы для процесса формирования деталей
1.2.3. Особенности формирования структуры металла в лазерном
формообразующем слое

1.2.4. Дефекты в формообразующем слое
Выводы по главе
Глава 2. ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ
СЛОЕВ В УСЛОВИЯХ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
2.1. Оборудование для проведения экспериментов
2.1.1. Измерение геометрических характеристики формообразующих
слоев и исследование их свойств
2.1.2. Оборудование, методики и исследования микроструктуры
2.2. Исследование влияния технологических факторов на формирование формообразующих слоев
2.2.1. Матрица планирования
2.2.2. Методика проведения экспериментов
2.2.3. Математическая обработка экспериментальных результатов
2.3. Анализ полученных результатов
2.3.1. Влияние частоты следования импульсов на форму образующегося единичного валика

2.3.2. Влияние основных технологических факторов на формирование единичных валиков
2.3.3. Проверка полученных результатов
2.3.3.1. Проверка воспроизводимости*эксперимента
2.3.3.2. Проверка значимости коэффициентов уравнения регрессии
2.3.3.3. Проверка адекватности

2.3.4: Анализ уравнений регрессии
2.4. Исследование формирования слоев при многопроходной обработке
2.5. Исследование влияния режимов на эффективность лазерной
импульсно-периодической обработки
2.6. Исследование свойств наплавленных слоев
Выводы по главе 2
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ НАПЛАВЛЕННЫХ СЛОЕВ
ПРИ ЛАЗЕРНОМ ОБЪЕМНОМ ФОРМООБРАЗОВАНИИ
3.1. Исследование структуры металла наплавленных слоев при объемном лазерном формообразовании
3.2. Исследование зоны термического влияния
Выводы по главе
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕЩИНООБРАЗОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ
ЛАЗЕРНОГО ОБЪЕМНОГО ФОРМООБРАЗОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ
4.1. Установление механизма образования трещин в формообразующих слоях
4.2 Факторы, влияющие на появление кристаллизационных трещин
4.3. Исследование влияния технологических режимов на возникновение трещин в формообразующих слоях

Выводы по главе
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОХРАНЕНИЯ УПРОЧНЯЮЩИХ ФАЗ В ФОРМООБРАЗУЮЩИХ СЛОЯХ
5.1 Экспериментальное исследование возможности использования
импульсно-периодического лазерного излучения для сохранения упрочняющих фаз
5.2. Влияния параметров режима лазерной обработки на микротвердость формообразующей зоны
5.3. Влияния параметров режима лазерной обработки на микроструктуру
Выводы по главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

турбинных двигателей на 30... 140° и более. Покрытия из порошков на основе диоксида циркония стойки в расплавах металлов и защищают поверхности от эрозии частицами при температуре > 1000 К.
Покрытия из порошков серого оксида алюминия рекомендуются для плазменного напыления антикавитационных покрытий, стойких к эрозии частицами при температуре до 820 К, а также в расплавах металлов (цинка, алюминия и меди). Диоксид титана МПсо 102 и композит МеЩо 111 (Сг20з + ТЮ2) рассчитаны на покрытия, стойкие к абразивному воздействию частицами и твердыми поверхностями при повышенных температурах. Покрытия из оксида хрома позволяют также защищать детали машин от кавитации и эрозии частицами.
Температура плавления карбидов металлов значительно выше, чем температура плавления металлов. Температуры, при которых карбиды размягчаются, превышают 3273 К. При нагреве в окислительной атмосфере некоторые карбиды могут разрушаться. Однако большинство из них обладает в этих условиях лучшей жаростойкостью по сравнению с жаростойкими металлами. Значительная часть карбидов имеет большую стойкость к окислению, чем углерод и графит. Эта особенность карбидов и хорошие механические свойства при высокой температуре обеспечивают их использование в качестве жаростойкого покрытия.
Особенно высокой жаростойкостью отличаются карбиды кремния и титана. Почти все карбиды характеризуются высокой теплопроводностью и электропроводностью, а карбиды кремния, титана и вольфрама, обладая особо высокой твердостью, широко применяются при изготовлении режущих и шлифовальных инструментов, а также при напылении с целью повышения износостойкости. Для напыления в основном служат карбиды вольфрама, хрома, титана, циркония и тантала. Наибольшее распространение получил карбид вольфрама. Как напыляемые материалы карбиды нередко используют в смеси со связующим, в качестве которого для карбида вольфрама применяют кобальт (12...17%), а для карбида хрома - сплавы никеля (15...25 %).