葉輪材料激光熱絲熔覆工藝優(yōu)化與質量評價研究.pdf

1、低碳馬氏體析出硬化不銹鋼FV520B具有良好的力學性能，被廣泛用于大型離心式壓縮機轉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，容易產生疲勞、磨損、裂紋等失效。對表面受損失效的部件進行修復再制造，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，保障設備運轉起到重要支撐作用。激光熱絲熔覆相比于傳統(tǒng)的修復技術具有熱輸入小、材料/能量利用率高等特點，是一種高效的修復工藝。修復后在基體組織與熔覆層形成新的界面，定量衡量其成

2、形質量與評價修復后界面力學性能，對于保證修復質量、提供產品可靠性具有重要意義。
　　本文針對激光熱絲熔覆FV520B材料的工藝評價與界面性能評估問題，首先，提出體積缺陷率作為評價熔覆層成形質量的判據，采用田口方法設計并分析了FV520B鋼激光熔覆工藝實驗;通過平均信噪比分析，確定了四項關鍵工藝參數(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)對熔覆層成形質量的貢獻率。結果表明，在最優(yōu)的工藝參數(shù)下，

3、界面結合良好，金相組織均勻，無雜質氣孔，說明熔覆過程平穩(wěn)連續(xù)，具有良好的成形質量。其次，通過響應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)和成形質量關系的回歸模型和經驗公式。同時，在獲得穩(wěn)定熱絲過渡的前提下，設計了多點測溫試驗，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系。最后，結合工藝參數(shù)與成形質量之間的擬合方程，建立搭接率模型，量化分析激光