激光熔凝镁合金毕业论文答辩讲义.ppt

Company Logo LOGO 激光功率对镁合金性能变化特征研究 班级： 姓名： 学号： 东北电力大学本科毕业论文答辩 激光功率对镁合金性能变化特征研究 第一部分 研究的意义及内容 第二部分 实验材料和过程 第三部分 实验结果及分析 第四部分 结 论 论文的主要内容 第一部分 研究的意义及内容 1 极好的比强度和比刚度； 2 高的阻尼和吸震、减震性能； 3 良好的抗冲击和抗压缩能力； 4 良好的铸造性能； 5 尺寸稳定性； 6 高散热性。 镁合金的优点 第一部分 研究的意义及内容 1 耐腐蚀性能很差； 2 强度和硬度很低； 3 耐磨性差。 镁合金的缺陷 第一部分 研究的意义及内容 激光表面熔凝技术 激光熔凝也称激光熔化淬火，是用激光束将获得工件表面加热熔化到一定深度，然后自冷使熔层凝固，获得较为细化均匀的组织和所需性能的表面改性技术。 图1-1激光熔凝示意图 第一部分 研究的意义及内容 本论文研究的内容主要分为两个方面： 1 采用激光熔凝技术处理镁合金试样，通过形成的熔凝层来改善镁合金的缺陷。 2 研究不同的激光功率对镁合金熔凝层性能特征的变化。 研究的主要内容 第二部分 实验材料和过程 实验材料 成分 本次实验采用的镁合金材料为AZ91HP压铸镁合金，尺寸为15mm×15mm×10mm其原始组织为α-Mg和β-Mg17Al12，其主要成分如下表： 第二部分 实验材料和过程 相组成 2 () α-Mg β- Mg17Al12 图2-1 AZ91HP压铸镁合金的x射线衍射图谱 ★ ◆ 第二部分 实验材料和过程 组织 初生α-Mg 50um 离异共晶β相 层片状基体为共晶α-Mg 20um 图2-2 AZ91HP压铸镁合金显微组织中初生α-Mg 图2-3 AZ91HP压铸镁合金显微组织中共晶α-Mg和离异共晶β相 第二部分 实验材料和过程 实验过程 实验仪器 本次激光熔凝实验采用的实验仪器为DL-5000无氦横流CO2激光器。 图2-5 DL-5000无氦横流CO2激光器 第二部分 实验材料和过程 实验参数 在激光熔凝实验过程中，采用的实验参数具体如下表: 第二部分 实验材料和过程 性能分析方法 性能分析主要分为三类：对显微硬度的分析、对耐磨性的分析、对耐蚀性的分析。 第二部分 实验材料和过程 显微硬度分析 采用HV-1000型显微硬度计测试试样激光熔凝层横截面的显微硬度，加载的载荷为10g，加载时间为10s，沿激光熔凝层横截面由表及里每隔0.1mm测试，一共进行5次，算出其平均值作为最后结果。 图2-6 显微硬度的测试位置示意图 第二部分 实验材料和过程 耐磨性分析 耐磨试验在CETR UMT-2磨损实验机上进行，实验参数为加载3N，滑动速度1mm/s，往复滑动距离为3mm。 图2-7 CETR UMT-2磨损实验机示意图 图2-8 CETR UMT-2工作原理图 第二部分 实验材料和过程 耐蚀性分析 耐蚀性分析主要采用两种方法： （1）采用极化曲线测试。采用三级电极。腐蚀介质为3.5%NaCl（PH=7）溶液。电位扫描速度为-2~+2V，扫描速度为60mv/s。测试采用Tafel直线外推法测定金属的自腐蚀电流。 （2）静态失重法测试。腐蚀介质是质量分数为4%的NaCl溶液，溶液的体积为400ml，PH值控制在7左右，温度为25℃。 第三部分 实验结果及分析 激光熔凝实验分析 熔凝层宏观形貌 图3-1 AZ91HP压铸镁合金熔凝层宏观形貌(P=3kW) Melted layer As-received Mg alloy 第三部分 实验结果及分析 熔凝层物相分析 图3-2 不同功率下激光熔凝区X射线衍射谱 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ● ● ● Substrate 5kW 4kW 3kW 2kW ★—Mg ●—Mg17Al12 (°) Intensity (a.u.) θ 2 图3-3 不同激光功率下半定量分析结果 5kW 4kW 3kW 2kW I/I Substrate 第三部分 实验结果及分析 熔凝层显微硬度分析 硬度压痕比较 50um 图3-4 原始镁合金的显微硬度压痕 图3-5 熔凝层的显微硬度压痕 第三部分 实验结果及分析 激光功率对显微硬度影响 图3-6 不同功率下熔凝层显微硬度 第三部分 实验结果及分析 熔凝层耐磨性分析 磨损