葉輪材料激光熱絲熔覆工藝優(yōu)化與質(zhì)量評價(jià)研究.pdf

1、低碳馬氏體析出硬化不銹鋼FV520B具有良好的力學(xué)性能，被廣泛用于大型離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉輪等承載零部件的制造過程。由于葉輪的工作環(huán)境苛刻，容易產(chǎn)生疲勞、磨損、裂紋等失效。對表面受損失效的部件進(jìn)行修復(fù)再制造，不僅可以減少自然資源消耗，降低成本，更是對延長葉輪服役壽命，保障設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)起到重要支撐作用。激光熱絲熔覆相比于傳統(tǒng)的修復(fù)技術(shù)具有熱輸入小、材料/能量利用率高等特點(diǎn)，是一種高效的修復(fù)工藝。修復(fù)后在基體組織與熔覆層形成新的界面，定量衡量其成

2、形質(zhì)量與評價(jià)修復(fù)后界面力學(xué)性能，對于保證修復(fù)質(zhì)量、提供產(chǎn)品可靠性具有重要意義。
　　本文針對激光熱絲熔覆FV520B材料的工藝評價(jià)與界面性能評估問題，首先，提出體積缺陷率作為評價(jià)熔覆層成形質(zhì)量的判據(jù)，采用田口方法設(shè)計(jì)并分析了FV520B鋼激光熔覆工藝實(shí)驗(yàn);通過平均信噪比分析，確定了四項(xiàng)關(guān)鍵工藝參數(shù)（激光功率、掃描速度、送絲速度、熱絲電流）的最優(yōu)組合，并采用方差分析明確了各參數(shù)對熔覆層成形質(zhì)量的貢獻(xiàn)率。結(jié)果表明，在最優(yōu)的工藝參數(shù)下，

3、界面結(jié)合良好，金相組織均勻，無雜質(zhì)氣孔，說明熔覆過程平穩(wěn)連續(xù)，具有良好的成形質(zhì)量。其次，通過響應(yīng)曲面法分析了單因子和多因子交互作用的影響規(guī)律，建立了反映單道次熔覆工藝參數(shù)和成形質(zhì)量關(guān)系的回歸模型和經(jīng)驗(yàn)公式。同時(shí)，在獲得穩(wěn)定熱絲過渡的前提下，設(shè)計(jì)了多點(diǎn)測溫試驗(yàn)，得到激光熔覆過程溫度場的三維空間分布，通過建立熔覆過程溫度場分布模型，分析了溫度、組織和性能之間的映射關(guān)系。最后，結(jié)合工藝參數(shù)與成形質(zhì)量之間的擬合方程，建立搭接率模型，量化分析激光