| 摘要 | 第4-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 目录 | 第11-17页 |
| 第1章 绪论 | 第17-33页 |
| 1.1 选题背景及研究意义 | 第17-18页 |
| 1.2 激光金属沉积技术基本原理、应用及国内外研究概况 | 第18-26页 |
| 1.2.1 激光金属沉积技术的基本原理 | 第18-19页 |
| 1.2.2 激光金属沉积技术的实际应用 | 第19-21页 |
| 1.2.3 激光金属沉积技术的研究概况 | 第21-26页 |
| 1.3 镍基超级合金IN718 材料特性及其应用 | 第26-28页 |
| 1.3.1 镍基高温合金Inconel 718 | 第26-27页 |
| 1.3.2 Inconel 718 材料应用范围 | 第27-28页 |
| 1.4 基于IN718 的激光金属沉积技术研究现状及存在的问题 | 第28-30页 |
| 1.4.1 研究现状 | 第28-30页 |
| 1.4.2 存在的问题 | 第30页 |
| 1.5 论文研究内容及章节安排 | 第30-33页 |
| 第2章 高沉积率LMD系统研究开发 | 第33-49页 |
| 2.1 引言 | 第33-35页 |
| 2.2 系统设计需求分析 | 第35-36页 |
| 2.2.1 提高LMD工艺沉积率的途径分析 | 第35-36页 |
| 2.2.2 高沉积率LMD工艺的系统需求 | 第36页 |
| 2.3 送粉分系统研发 | 第36-41页 |
| 2.3.1 高沉积率LMD粉末喷头的研发 | 第36-39页 |
| 2.3.2 快速全自动粉末开关 | 第39-40页 |
| 2.3.3 送粉分系统的集成 | 第40-41页 |
| 2.4 激光分系统研发 | 第41-43页 |
| 2.4.1 可变焦光学系统 | 第41-42页 |
| 2.4.2 超高功率二极管激光器 | 第42页 |
| 2.4.3 激光分系统集成 | 第42-43页 |
| 2.5 系统的其它关键组成 | 第43-44页 |
| 2.6 高沉积率LMD系统的集成 | 第44-46页 |
| 2.7 本章小结 | 第46-49页 |
| 第3章 系统特性表征及材料特性研究 | 第49-71页 |
| 3.1 引言 | 第49-50页 |
| 3.2 送粉分系统喷粉特性表征研究 | 第50-56页 |
| 3.2.1 送粉分系统喷粉特性研究分析方法 | 第50-52页 |
| 3.2.2 任意横截面面粉末颗粒的密度分布 | 第52-54页 |
| 3.2.3 工作面上粉末颗粒的密度分布情况 | 第54-56页 |
| 3.3 激光分系统激光输出特性表征研究 | 第56-61页 |
| 3.3.1 激光有效输出功率的标校方法 | 第56-58页 |
| 3.3.2 激光的焦散曲线及工作面激光能量分布分析原理 | 第58-59页 |
| 3.3.3 激光光学系统原始出射光的焦散曲线及焦点处能量分布 | 第59-60页 |
| 3.3.4 变焦后激光光学系统的焦散曲线及工作面激光能量分布 | 第60-61页 |
| 3.4 工艺气体的标校及工作区域附近的气体环境研究 | 第61-65页 |
| 3.4.1 工艺气体流量的标校方法 | 第61-64页 |
| 3.4.2 工作区域附近的氧含量分析方法 | 第64-65页 |
| 3.5 粉末材料的理化特性分析研究 | 第65-70页 |
| 3.5.1 粉末的化学元素组成百分比分析方法 | 第65-66页 |
| 3.5.2 粉末的孔隙率定性及定量分析方法 | 第66-67页 |
| 3.5.3 粉末形态学特征的定性及定量分析方法 | 第67-70页 |
| 3.6 本章小结 | 第70-71页 |
| 第4章 高沉积率LMD工艺研究 | 第71-99页 |
| 4.1 引言 | 第71-72页 |
| 4.2 工艺气体流量值的确定 | 第72-73页 |
| 4.2.1 送粉气流量的确定 | 第72-73页 |
| 4.2.2 保护气流量的确定 | 第73页 |
| 4.3 LMD工艺参数间数学关系模型的建立 | 第73-78页 |
| 4.3.1 模型的假设条件 | 第73页 |
| 4.3.2 数学关系模型的推导 | 第73-76页 |
| 4.3.3 模型验证 | 第76-78页 |
| 4.4 基于EMD和EAD的工艺窗口 | 第78-82页 |
| 4.4.1 能量质量密度EMD | 第79-80页 |
| 4.4.2 能量面密度EAD | 第80-81页 |
| 4.4.3 工艺窗口的形式 | 第81-82页 |
| 4.5 目标沉积率为 2kg/h的高沉积率LMD工艺窗口 | 第82-90页 |
| 4.5.1 实验材料及实验方案 | 第82-86页 |
| 4.5.2 工艺窗口的边界值 | 第86-88页 |
| 4.5.3 工艺窗口的有效性验证 | 第88-90页 |
| 4.6 目标沉积率为 5kg/h的高沉积率LMD工艺窗口 | 第90-97页 |
| 4.6.1 实验方案及材料 | 第90-93页 |
| 4.6.2 工艺窗口的边界值 | 第93-96页 |
| 4.6.3 工艺窗口的有效性验证 | 第96-97页 |
| 4.7 本章小结 | 第97-99页 |
| 第5章 成型特性及工艺特性控制研究 | 第99-119页 |
| 5.1 引言 | 第99-100页 |
| 5.2 材料及实验设计 | 第100-105页 |
| 5.2.1 粉末材料的理化特性 | 第100-103页 |
| 5.2.2 实验设计及研究分析方法 | 第103-105页 |
| 5.3 镀层孔隙率的控制研究 | 第105-109页 |
| 5.3.1 激光有效输出功率对镀层孔隙率的影响分析 | 第105-106页 |
| 5.3.2 扫描速度对镀层孔隙率的影响 | 第106-108页 |
| 5.3.3 送粉量对镀层孔隙率的影响 | 第108-109页 |
| 5.4 镀层几何形状控制研究 | 第109-113页 |
| 5.4.1 激光功率对镀层几何形状的影响 | 第109-110页 |
| 5.4.2 扫描速度对镀层几何形状的影响 | 第110-111页 |
| 5.4.3 送粉量对镀层几何形状的影响 | 第111-112页 |
| 5.4.4 高沉积率LMD几何形态控制图 | 第112-113页 |
| 5.5 LMD沉积率及粉末效率的控制研究 | 第113-117页 |
| 5.5.1 激光功率对LMD工艺沉积率的影响 | 第113-115页 |
| 5.5.2 扫描速度对LMD工艺沉积率的影响 | 第115-116页 |
| 5.5.3 送粉量对LMD工艺沉积率的影响 | 第116-117页 |
| 5.6 本章小节 | 第117-119页 |
| 第6章 材料孔隙率控制方法研究与分析 | 第119-141页 |
| 6.1 引言 | 第119-121页 |
| 6.2 干燥处理对材料孔隙率的影响研究 | 第121-125页 |
| 6.2.1 粉末干燥处理对工艺影响分析 | 第121页 |
| 6.2.2 材料的理化特性及实验设计 | 第121-124页 |
| 6.2.3 实验结果及讨论 | 第124-125页 |
| 6.3 粉末颗粒标称尺度对材料孔隙率的影响研究 | 第125-130页 |
| 6.3.1 粉末颗粒标称尺度对材料孔隙率影响分析 | 第125-126页 |
| 6.3.2 材料理化特性及实验设计 | 第126-129页 |
| 6.3.3 实验结果及讨论 | 第129-130页 |
| 6.4 粉末颗粒圆度对材料孔隙率的影响研究 | 第130-134页 |
| 6.4.1 粉末颗粒圆度对孔隙率影响分析 | 第130页 |
| 6.4.2 材料理化特性及实验设计 | 第130-133页 |
| 6.4.3 实验结果及讨论 | 第133-134页 |
| 6.5 保护气强度对材料孔隙率的影响研究 | 第134-138页 |
| 6.5.1 保护气强度对孔隙率影响分析 | 第134页 |
| 6.5.2 材料理化特性及实验设计 | 第134-137页 |
| 6.5.3 实验结果及讨论 | 第137-138页 |
| 6.6 本章小结 | 第138-141页 |
| 第7章 材料的微观结构及力学性能研究 | 第141-161页 |
| 7.1 引言 | 第141页 |
| 7.2 力学测试式样的制备 | 第141-146页 |
| 7.2.1 粉末材料的理化特性 | 第141-144页 |
| 7.2.2 拉伸试样的制备 | 第144-146页 |
| 7.3 沉积态材料的微观结构 | 第146-153页 |
| 7.3.1 沉积态材料的柱状晶生长特性 | 第146-148页 |
| 7.3.2 沉积态材料的柱状晶的亚结构 | 第148-150页 |
| 7.3.3 沉积态材料枝晶间的元素偏析 | 第150-153页 |
| 7.4 热处理后材料的微观结构 | 第153-156页 |
| 7.4.1 IN718 材料的热处理方法 | 第153-154页 |
| 7.4.2 热处理后材料的微观结构 | 第154-155页 |
| 7.4.3 热处理后材料的相分析 | 第155-156页 |
| 7.5 材料的力学性能 | 第156-159页 |
| 7.5.1 材料的硬度分析 | 第156-157页 |
| 7.5.2 材料的抗拉伸性能 | 第157-158页 |
| 7.5.3 材料的延展性 | 第158-159页 |
| 7.6 本章小结 | 第159-161页 |
| 第8章 论文总结 | 第161-167页 |
| 8.1 全文总结 | 第161-164页 |
| 8.2 创新与贡献 | 第164-167页 |
| 参考文献 | 第167-177页 |
| 在学期间学术成果情况 | 第177-179页 |
| 指导教师及作者简介 | 第179-181页 |
| 致谢 | 第181-182页 |
