中文摘要 | 第1-6页 |
英文摘要 | 第6-1页 |
图表索引 | 第1-16页 |
第一章 绪论 | 第16-28页 |
1.1 等离子熔射成形技术的研究背景 | 第16-18页 |
1.2 等离子熔射成形技术的研究基础与研究现状 | 第18-25页 |
1.2.1 等离子喷涂技术 | 第18-20页 |
1.2.2 快速成形技术 | 第20-23页 |
1.2.3 熔射成形技术 | 第23-25页 |
1.3 等离子熔射成形技术的研究意义 | 第25页 |
1.4 本文的研究目标和研究内容 | 第25-28页 |
第二章 等离子射流及熔射粉末的动力学与热物理特性研究 | 第28-57页 |
2.1 引言 | 第28页 |
2.2 研究装置与设备 | 第28-33页 |
2.3 等离子射流生成初期的热焓、温度与速度 | 第33-35页 |
2.4 等离子射流特性研究 | 第35-48页 |
2.4.1 等离子射流的流型简化 | 第36页 |
2.4.2 等离子射流特性分析 | 第36-39页 |
2.4.3 射流流场的近似计算 | 第39-42页 |
2.4.4 等离子射流特性分析实例 | 第42-48页 |
2.5 等离子射流中粉粒的动力学与热物理特性研究 | 第48-55页 |
2.5.1 几点假设 | 第48页 |
2.5.2 粉粒动力学规律研究 | 第48-49页 |
2.5.3 粉粒热物理特性研究 | 第49-52页 |
2.5.4 数学解法 | 第52-54页 |
2.5.5 算例 | 第54-55页 |
2.6 小结 | 第55-57页 |
第三章 等离子熔射成形法制造零件基本原理与基础实验研究 | 第57-71页 |
3.1 等离子熔射成形基本原理 | 第57-58页 |
3.2 等离子熔射成形法制造零件工艺的特点与分类 | 第58-60页 |
3.3 脱模式等离子熔射成形实验研究 | 第60-67页 |
3.3.1 原模设计与制造 | 第60-61页 |
3.3.2 原模表面处理 | 第61-62页 |
3.3.3 脱模方式及选择 | 第62-64页 |
3.3.4 实验内容与结果分析 | 第64-67页 |
3.4 销模式等离子熔射成形实验研究 | 第67-70页 |
3.4.1 销模式等离子熔射成形工艺分析 | 第67页 |
3.4.2 实验内容与结果分析 | 第67-70页 |
3.5 小结 | 第70-71页 |
第四章 等离子熔射工艺与成形件质量 | 第71-89页 |
4.1 引言 | 第71页 |
4.2 等离子熔射成形零件的质量评定 | 第71-73页 |
4.3 等离子熔射参数对成形件质量的影响 | 第73-79页 |
4.3.1 研究方法 | 第75页 |
4.3.2 实验过程与分析 | 第75-79页 |
4.3.3 讨论 | 第79页 |
4.4 附加保护喷嘴等离子熔射成形实验研究 | 第79-85页 |
4.4.1 保护喷嘴的设计 | 第81-82页 |
4.4.2 保护喷嘴中的流场分析 | 第82-84页 |
4.4.3 附加保护喷嘴熔射成形实验 | 第84-85页 |
4.5 附加增速喷嘴等离子熔射成形实验研究 | 第85-88页 |
4.5.1 附加增速喷嘴的设计思想 | 第85-86页 |
4.5.2 实验研究与结果分析 | 第86-88页 |
4.6 小结 | 第88-89页 |
第五章 等离子熔射成形件的强化与表面改性处理 | 第89-108页 |
5.1 引言 | 第89页 |
5.2 熔射成形件的化学镀镍 | 第89-96页 |
5.2.1 基本原理 | 第90-92页 |
5.2.2 实验研究 | 第92-94页 |
5.2.3 实验结果 | 第94-96页 |
5.3 熔射成形件的表面氧化处理 | 第96-99页 |
5.3.1 基本原理 | 第96-97页 |
5.3.2 实验研究 | 第97-98页 |
5.3.3 实验结果 | 第98-99页 |
5.4 熔射成形件的真空浸渗处理 | 第99-103页 |
5.4.1 基本原理 | 第99-100页 |
5.4.2 浸渗剂的选择原则 | 第100-101页 |
5.4.3 实验研究 | 第101-103页 |
5.4.4 浸渗强化效果与机理分析 | 第103页 |
5.5 熔射成形件的激光熔凝 | 第103-107页 |
5.5.1 工艺分析 | 第103-106页 |
5.5.2 实验结果与分析 | 第106-107页 |
5.6 小结 | 第107-108页 |
第六章 等离子熔射成形技术应用实例 | 第108-117页 |
6.1 基于等离子熔射成形技术的快速模具制造 | 第108-112页 |
6.1.1 引言 | 第108页 |
6.1.2 工艺过程 | 第108-111页 |
6.1.3 等离子熔射成形模具实验研究 | 第111-112页 |
6.2 基于等离子熔射成形技术的薄壁件制造 | 第112-116页 |
6.2.1 引言 | 第112-113页 |
6.2.2 工艺过程 | 第113-114页 |
6.2.3 薄壁零件熔射成形实验研究 | 第114-116页 |
6.3 小结 | 第116-117页 |
第七章 结论与展望 | 第117-120页 |
致谢 | 第120-121页 |
参考文献 | 第121-128页 |
创新点摘要 | 第128-129页 |
作者攻读博士期间发表的论文 | 第129-130页 |
符号表 | 第130-131页 |
附录: 文中部分彩色照片 | 第131-21页 |
图1.1 RP制造模型流程图 | 第21-23页 |
图1.2 快速成形技术用途统计 | 第23-29页 |
图2.1 管状热流量探针 | 第29-31页 |
图2.2 纹影系统光路图 | 第31页 |
图2.3 纹影测量系统照片 | 第31-32页 |
图2.4 原模温度测量系统 | 第32-34页 |
图2.5 气体热焓——温度关系 | 第34-36页 |
图2.6 等离子射流的纹影照片 | 第36页 |
图2.7 等离子射流的简化流型图 | 第36-37页 |
图2.8 等离子射流照片(Q=2.2m~3/h) | 第37页 |
图2.9 等离子射流照片(I=325A) | 第37-38页 |
图2.10 等离子射流纹影照片(Q=2.2m~3/h) | 第38-39页 |
图2.11 等离子射流纹影照片(I=325A) | 第39-41页 |
图2.12 数值模拟等温曲线 | 第41-42页 |
图2.13 实测等温曲线 | 第42页 |
图2.14 等离子射流轴心参数分布曲线 | 第42-45页 |
图2.15 等离子射流温度场数值模拟图 | 第45-46页 |
图2.16 等离子熔射成形件金相照片(Ni-Cr-B-Si) | 第46-47页 |
图2.17 熔射粉末在流场中的轨迹 | 第47-49页 |
图2.18 粉粒与等离子射流的热交换示意图 | 第49-52页 |
图2.19 移动栅格系统示意图 | 第52-54页 |
图2.20 熔射粉末速度的数值模拟曲线 | 第54-55页 |
图2.21 熔射粉末中心温度分布数值模拟曲线 | 第55-58页 |
图3.1 等离子熔射成形法制造零件的基本原理 | 第58页 |
图3.2 等离子熔射成形法制造零件的基本流程 | 第58-59页 |
图3.3 等离子熔射成形件典型结构示意图 | 第59-60页 |
图3.4 原模结构设计示意图 | 第60-61页 |
图3.5 光化学腐蚀法制造原模 | 第61-63页 |
图3.6 拉伸式脱模过程示意图 | 第63页 |
图3.7 热冲击法脱模原理示意图 | 第63-65页 |
图3.8 原模及成形件照片(脱模式) | 第65-66页 |
图3.9 采用热冲击法制得的零件照片 | 第66-68页 |
图3.10 水溶性原模制造过程 | 第68-69页 |
图3.11 水溶性原模等离子熔射成形法制得的零件照片 | 第69-74页 |
图4.1 等离子熔射成形参数系统 | 第74-75页 |
图4.2 电功率与沉积效率的关系 | 第75-76页 |
图4.3 工作气流量与沉积效率的关系 | 第76页 |
图4.4 熔射距离与沉积效率的关系 | 第76页 |
图4.5 原模温升规律 | 第76-77页 |
图4.6 送粉气流量与沉积效率的关系 | 第77-78页 |
图4.7 外送粉时粉末颗粒运动轨迹 | 第78页 |
图4.8 粉末颗粒的运动轨迹 | 第78页 |
图4.9 熔射过程纹影照片 | 第78页 |
图4.10 成形件金相照片 | 第78-80页 |
图4.11 Okada式保护喷嘴 | 第80页 |
图4.12 Houben式保护喷嘴 | 第80-81页 |
图4.13 扩张喷管流型示意图 | 第81-82页 |
图4.14 保护喷嘴结构示意图 | 第82-83页 |
图4.15 保护喷嘴中的流场分布 | 第83页 |
图4.16 扩张喷管出口处动压分布 | 第83-84页 |
图4.17 附加保护气后喷嘴外动压分布 | 第84-85页 |
图4.18 成形件的金相照片 | 第85-86页 |
图4.19 附加增速喷嘴示意图 | 第86-87页 |
图4.20 WC—Co制件金相照片 | 第87-91页 |
图5.1 局部电池机理对化学镀镍反应的图解 | 第91-92页 |
图5.2 铁基粉末等离子熔射成形件化学镀镍流程图 | 第92-94页 |
图5.3 镍盐浓度对沉积速度的影响 | 第94-95页 |
图5.4 次磷酸钠浓度对沉积速度的影响 | 第95页 |
图5.5 沉积速度与温度的关系 | 第95页 |
图5.6 热处理条件对镀层硬度的影响 | 第95-97页 |
图5.7 氧化膜生成过程示意图 | 第97-98页 |
图5.8 铁基粉末等离子熔射成形件氧化处理流程示意图 | 第98-99页 |
图5.9 浸润机理示意图 | 第99-101页 |
图5.10 真空浸渗处理流程图 | 第101-102页 |
图5.11 真空浸渗示意图 | 第102-104页 |
图5.12 熔射成形件激光熔凝处理示意图 | 第104-105页 |
图5.13 熔凝厚度实验原理示意图 | 第105页 |
图5.14 温度、表面张力分布、熔池形状示意图 | 第105-107页 |
图5.15 熔凝比能量与熔凝厚度关系 | 第107-109页 |
图6.1 熔射成形法制造模具工艺流程图 | 第109页 |
图6.2 熔射成形模具过程图解 | 第109-112页 |
图6.3 实验过程中各主要阶段实物照片 | 第112-113页 |
图6.4 等离子熔射成形薄壁件工艺流程 | 第113-114页 |
图6.5 等离子熔射成形薄壁件关键步骤图解 | 第114-115页 |
图6.6 等离子熔射成形薄壁件照片 | 第115-116页 |
图6.7 带有冷却的等离子熔射成形 | 第116-18页 |
表1.1 典型热喷涂方法的主要特征参数 | 第18-19页 |
表1.2 不同热喷涂工艺全球产值百分比 | 第19页 |
表1.3 热喷涂技术现有和正在开发的市场 | 第19-21页 |
表1.4 常用RP技术工艺比较 | 第21-22页 |
表1.5 快速成形制造系统组成及应用 | 第22-49页 |
表2.1 球形颗粒的阻力系数相关常数 | 第49-59页 |
表3.1 等离子熔射成形工艺分类与特点 | 第59-64页 |
表3.2 G302粉末成分表 | 第64-65页 |
表3.3 熔射参数表 | 第65-66页 |
表3.4 熔射参数表 | 第66-67页 |
表3.5 销模式等离子熔射成形实验条件 | 第67-69页 |
表3.6 熔射参数表 | 第69-84页 |
表4.1 G314合金粉末成分表 | 第84页 |
表4.2 附加保护喷嘴熔射成形实验条件 | 第84-86页 |
表4.3 KF—12粉末成分表 | 第86页 |
表4.4 附加增速喷嘴熔射成形实验条件 | 第86-92页 |
表5.1 F01铁基合金粉末成分性能表 | 第92-93页 |
表5.2 化学镀镍实验参数 | 第93页 |
表5.3 化学镀镍层热处理实验参数 | 第93-98页 |
表5.4 氧化处理溶液配比及工艺规范 | 第98-100页 |
表5.5 常用浸渗剂组成及性能 | 第100-101页 |
表5.6 NBL7501/2粉末成分性能表 | 第101页 |
表5.7 AT40粉末成分性能表 | 第101-103页 |
表5.8 试样压溃强度对比表 | 第103-106页 |
表5.9 激光熔凝实验条件 | 第106页 |
表5.10 熔凝极限厚度实验参数及结果 | 第106-111页 |
表6.1 Ni01镍基合金粉末成分及性能 | 第111页 |
表6.2 等离子熔射成形模具熔射条件 | 第111-114页 |
表6.3 AT3粉末成分及性能 | 第114-115页 |
表6.4 薄壁件熔射成形工艺参数 | 第115-132页 |