工艺参数对铝合金表面激光强化层组织与能的影响.doc

镀镍层激光熔覆工艺的研究 浙江工贸职业技术学院 浙江工贸职业技术学院材料工程系 毕业论文（设计） 课题名称：工艺参数对铝合金表面激光强化层组织与性能的影响 专 业： 机电一体化（表面工程） 班 级： 机电1204 姓 名： 董益凯 学 号： 1210201403 指导教师： 徐临超 完成时间 2014 年 11月 15日 PAGE PAGE 1 PAGE PAGE III PAGE PAGE I 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 2997 第一章　前言 1 10089 1.1 激光强化工艺研究的相关概念 1 12788 1.2 国内外激光强化工艺研究的现状 1 16523 1.3 激光强化技术发展趋势 2 29839 1.4 激光强化的应用和前景 3 14809 1.5 电镀强化与其他强化的比较 4 1001 1.5.1 强化后的产品耐蚀性强 4 24100 1.5.2 结合力强 5 21406 1.5.3 简化工序提高效率 5 7778 1.5.4 环保性 5 21873 1.6 激光强化研究的意义及必要性 5 24417 第二章 实验设备及方法 6 5288 2.1 仪器设备 6 32060 2.2 实验内容与方法 6 26171 第三章 实验结果及分析 7 2308 3.1 激光焦深对激光强化层硬度的影响 7 PAGE PAGE 1 PAGE PAGE III PAGE PAGE II 27712 3.2 激光电流对激光强化层硬度的影响 7 23671 3.3 激光脉宽对激光强化层硬度的影响 8 2052 3.4 激光频率对激光强化层硬度的影响 8 29426 3.5 激光速度对激光强化层硬度的影响 9 21736 四、 结论 10 15993 致谢 11 29566 参考文献 12 PAGE PAGE 1 PAGE PAGE 1 PAGE PAGE III 镀镍层激光强化工艺的研究 董益凯 浙江工贸职业技术学院材料工程系 班级：机电1204 摘要：激光强化技术可以显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、 抗氧化及电器特性等。本论文是针对铝合金激光强化展开研究，通过对改变焦深，电流、脉宽、频率，进给得到的强化层，进行维氏硬度测试，得到最佳工艺参数是焦深103.3mm，电流160A，脉宽2.5ms，频率120Hz，工作台移动速度为标准速度的50mm /min。 关键词：激光强化；铝合金；维氏硬度 镀镍层激光熔覆工艺的研究 PAGE PAGE 12 PAGE PAGE 7 浙江工贸职业技术学院 PAGE PAGE 1 第一章　前言 1.1 激光强化工艺研究的相关概念 激光强化是指以不同的添料方式在被强化基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。 与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光强化具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合强化材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光强化技术应用前景十分广阔。 从当前激光强化的应用情况来看，其主要应用于两个方面： 对材料的表面改性，如燃汽轮机叶片，轧辊，齿轮等； 对产品的表面修复，如转子，模具等。 有关资料表明，修复后的部件强度可达到原强度的90%以上，其修复费用不到重置价格的1/5，更重要的是缩短了维修时间，解决了大型企业重大成套设备连续可靠运行所必须解决的转动部件快速抢修难题。另外，对关键部件表面通过激光强化超耐磨抗蚀合金，可以在零部件表面不变形的情况下大大提高零部件的使用寿命；对模具表面进行激光强化处理，不仅提高模具强度，还可以降低2/3的制造成本，缩短4/5的制造周期。 强化材料：目前应用广泛的激光强化材料主要有：镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料。其中，又以镍基材料应用最多，与钴基材料相比，其价格便宜。 1.2 国内外激光强化工艺研究的现状 1.2.1 国外研究现状 激光强化技术于上世纪60年代提出，在1976年诞生了第一项论述高能激光强化的专利。国外在激光强化成形技术的研究方面，美国的Los