一、激光焊接3Cr13不锈钢的试验研究（论文文献综述）
李宗玉[1]（2021）在《316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材制造组织及机理研究》文中研究表明316不锈钢因其良好的耐蚀性能和优异的高温力学性能在航空航天、压力管道、汽车、轮船及军工等领域得到广泛应用。316不锈钢传统的加工方式容易造成材料浪费且工序繁杂。316不锈钢增材制造与传统的减材制造工艺相比,大大缩短了工时、且最大限度地节省了原材料。但因316不锈钢热导率低、流动性强,使316不锈钢增材制造构件成形难度增加。低功率脉冲激光诱导电弧是一种以电弧为主要能量的新型热源,低功率激光作为辅助热源对电弧起到诱导和增强的效果,可以稳定增材过程,提高成形质量和成型效率,具有很强的前瞻性和实用性。以TIG电弧和低功率脉冲激光诱导电弧作为热源分别增材出1到8层单道墙体。宏观形貌显示加入激光后,墙体宽度减小,墙体宽度增加。微观组织结果显示,脉冲激光的加入并没有生成新相,也不会改变墙体凝固模式,但是脉冲激光的增强搅拌作用会提高组织的均匀性,使得晶界数得到增加。脉冲激光的加入使得热输入增大,会加快奥氏体向铁素体转变的过程,提高重结晶率。显微硬度测试显示低功率脉冲激光的加入会均匀组织,从而提高显微硬度。采用低功率脉冲激光诱导电弧耦合热源分别制造1到8层单道墙体,对每个墙体底层、中间稳定层、顶层部位进行微观组织检测。底层组织由胞状晶和胞状树枝晶组成,凝固模式为A模式。在后层热处理作用下,底层晶粒平均增长5μm。墙体中间层组织均由树枝晶构成,一次枝晶间距约为16μm,凝固模式为FA模式。各墙体顶层组织由等轴枝晶构成,凝固模式仍为FA模式。低功率脉冲激光诱导电弧8层增材墙体的显微硬度值整体呈现先减小后缓升的趋势,硬度值在187HV-233HV之间浮动,δ铁素体析出在晶界或晶内可起到强化组织的作用。最后,采用低功率脉冲激光诱导电弧沉积单道墙体,对墙体不同凝固条件下的拉伸性能以及不同取样方向的拉伸性能进行探索。研究表明,凝固条件为FA模式的墙体顶部的抗拉强度最大,为583.3Mpa,伸长率为42%。凝固条件为FA模式的墙体中部抗拉强度稍小,为566.7Mpa,伸长率可达45%。墙体底部抗拉强度较高,为578.3Mpa,但伸长率较差,为38%。不同方向拉伸试样力学性能呈现各向异性,斜45°试样伸长率可达60%,但抗拉强度较低,为516.7Mpa。垂直拉伸试样抗拉强度为528.3Mpa,伸长率为43%。
尹燕,康平,路超,张圆,张瑞华[2]（2020）在《激光焊接异种钢组织及显微硬度分析》文中研究说明采用激光摆动焊接方法焊接异种钢,利用JMATPro软件计算了母材3Cr13,VG10的平衡相图,通过XRD,SEM,EPMA等技术分别对焊缝、熔合区、热影响区的相组成和显微组织进行了分析,测定了焊接接头的显微硬度分布.试验结果表明,焊缝主要为α相和碳化物M7C3;从熔合线到焊缝中心,组织由平面晶逐渐变为胞状晶、胞状树枝晶、树枝状晶、柱状晶、等轴晶.焊缝组织存在显微偏析,其中C,Cr元素在晶界富集,Fe元素在晶内富集,同时在晶界处有条棒状的M7C3析出.熔合线附近的母材处有C迁移现象,其中3Cr13侧母材处有类针状马氏体组织产生,VG10侧熔合区存在非对流混合区,在该位置有块状、岛状组织嵌入母材,且在该组织上有片层状的碳化物生成.熔合线两侧的母材硬度值最大,焊缝区硬度变化较小,热影响区硬度随着远离焊缝中心距离的增加而逐渐减少.
张义伟[3]（2020）在《00Cr13Ni6Mo2超级马氏体不锈钢组织演变与相变行为研究》文中研究表明超级马氏体不锈钢具有良好的强韧性匹配和优异的焊接性能,尤其在CO2和H2S等腐蚀性环境中具有良好的耐腐蚀性能,因此通常作为奥氏体不锈钢和双相不锈钢的替代产品而应用于深海及近海天然气、石油开采和管道输送等领域。超级马氏体不锈钢优异的综合性能与热加工过程中的显微组织演变密切相关。本文以00Cr13Ni6Mo2超级马氏体不锈钢为研究对象,采用Gleeble-3500热模拟研究其热加工过程中的变形行为,利用高温激光共聚焦显微镜观察和分析热加工后的奥氏体晶粒长大行为和相变过程,研究热处理工艺对超级马氏体不锈钢组织性能影响规律。利用金相显微镜（OP）、扫描电子显微镜（SEM）、背散射电子衍射技术（EBSD）、透射电子显微镜（TEM）并结合能谱分析研究逆变奥氏体的组织特征、元素分布及其与回火马氏体的晶体学位向关系,依据实验数据建立恒温度回火条件下平衡态逆变奥氏体的相变动力学模型。从逆变奥氏体形貌特征、元素分布及其与基体之间的晶体学关系等角度分析逆变奥氏体的相变特征,揭示逆变奥氏体在回火过程中的相变机制,丰富了对逆变奥氏体相变的认识,为超级马氏体不锈钢热加工工艺的制定提供实验与理论支撑。论文工作的主要结论如下:（1）基于双曲正弦模型构建了实验钢的本构方程,并获得热变形条件下超级马氏体不锈钢的表观激活能为412k J/mol。超级马氏体不锈钢热压缩变形中的流变应力随着变形温度的降低和应变速率的升高而升高。在低应变速率和高变形温度下,超级马氏体不锈钢容易发生动态再结晶,形成均匀细小的再结晶晶粒,晶粒尺寸随变形温度升高而增加。变形条件对显微组织有很大影响,较高的形变温度（1050℃）和较低的形变速率(0.01s-1)有助于提升实验钢热变形后的组织均匀性,并在回火处理后获得更多的逆变奥氏体。结合高温变形行为对超级马氏体不锈钢的组织影响,为超级马氏体不锈钢热轧态组织控制提供参考。（2）高温共聚焦显微镜动态观察结果表明,实验钢在950～1150℃范围内加热时奥氏体晶粒尺寸与加热温度之间符合Arrhenius关系,奥氏体晶界迁移激活能约为160.6k J/mol。在1050℃等温加热时,实验钢奥氏体晶粒尺寸随时间延长呈抛物线增长,晶粒长大指数约为0.3。相同的淬火冷却速率条件下,实验钢的Ms点随着奥氏体化加热温度的升高而升高。通过对马氏体相变原位观察发现,马氏体以切变方式从奥氏体晶界向晶内生长,且淬火加热温度越高,形成的马氏体板条尺寸越大。对超级马氏体不锈钢回火过程的动态观察表明,部分逆变奥氏体在回火过程中发生分解。原位动态组织观察,为控制奥氏体晶粒长大行为以及回火组织中逆变奥氏体稳定性影响因素研究提供思路。（3）实验钢在1050℃淬火580～700℃回火保温后的显微组织主要由回火马氏体和逆变奥氏体构成,随着回火加热温度的升高,逆变奥氏体含量呈现先增加后降低的趋势,在620℃回火时逆变奥氏体含量达到最大值,当回火温度继续升高时,逆变奥氏体的稳定性降低发生分解,重新转变成马氏体;而显微硬度的变化和逆变奥氏体含量呈现相反的趋势。在620℃回火保温1～32小时的组织观察表明,随着回火保温时间的延长,实验钢组织中的逆变奥氏体的形态从颗粒状到块状,直至呈现板条状,而板条状的逆变奥氏体细化了马氏体基体;逆变奥氏体含量随着回火保温时间增加而逐渐增加,从而导致回火试样的显微硬度逐渐降低。（4）回火试样显微组织的EBSD表征发现,逆变奥氏体主要分布在回火马氏体板条束、板条块等亚结构界面上,少量分布在原奥氏体晶界处,而马氏体基体中的微观结构取向差角分布在0°～60°范围内。根据逆变奥氏体和回火马氏体基体之间的极图分析,逆变奥氏体和基体之间满足K-S的取向关系:晶面（111）γ∥（011）α,晶向[11-0]γ∥[11-1]α,偏离理想K-S取向角度主要集中在2°左右,具有K-S取向关系的逆变奥氏体-马氏体界面具有低的界面能,有利于逆变奥氏体的生长。（5）结合TEM观察、能谱分析和XRD结构精修拟合发现,逆变奥氏体的形成与元素的配分与富集有关,尤其是逆变奥氏体中的Ni含量明显高于其在周边回火马氏体基体中的含量,证实了逆变奥氏体形成是由元素配分控制的扩散型相变机制;根据实验钢回火过程中的平衡态逆变奥氏体含量,构建了在恒温度条件下回火过程中逆变奥氏体的Johnson-Mehl-Avrami动力学方程,获得逆变奥氏体形成的激活能为369k J/mol,Avrami动力学时间指数n约为0.5,进一步证明逆变奥氏体的形成是受元素扩散控制的相变机制。
邵亦锴[4]（2020）在《激光冲击强化2Cr13不锈钢抗气蚀和空化—颗粒侵蚀行为研究》文中进行了进一步梳理2Cr13不锈钢被广泛应用于汽轮机叶片、水轮机叶轮等过流部件的生产制造。长期以来,过流部件的气蚀问题严重制约着流体机械的平稳运行。此外,液体中的颗粒也会与气蚀发生耦合作用,共同侵蚀过流部件。激光冲击可以诱导残余压应力层并且使晶粒细化,具有减缓2Cr13不锈钢气蚀和空化-颗粒侵蚀行为的潜力。本课题通过理论计算,设计了激光冲击2Cr13不锈钢的试验参数,采用有限元分析模拟了不同层数激光冲击2Cr13不锈钢的应力应变场,研究了激光冲击前后2Cr13不锈钢表面完整性的变化。在气蚀和空化-颗粒侵蚀试验中,通过研究累积质量损失与侵蚀行为演化,揭示了激光冲击对2Cr13不锈钢抗气蚀以及空化-颗粒侵蚀行为的影响机理。主要研究内容如下:（1）通过理论计算,确定了激光冲击的试验参数,采用ABAQUS有限元软件对2Cr13不锈钢试样进行了不同层数激光冲击数值模拟研究并对2Cr13不锈钢进行了激光冲击试验。计算得出的冲击参数为:激光能量为10 J,光斑直径为2 mm。经过1层、2层和3层冲击后,模拟的平均表面残余应力分别为-366 MPa、-385 MPa和-387MPa,残余压应力层深分别为0.75 mm、1 mm和1.1 mm,应变幅值分别为3.5μm、6μm和9μm。模拟结果表明,表面残余压应力幅值、残余压应力层深和表面应变幅值随激光冲击层数的增加而增加,但是2层冲击和3层冲击试样的表面残余压应力分布基本相同,3层冲击的强化提升效果不明显。残余应力测试的结果与有限元分析的结果具有一致性。（2）研究了激光冲击前后试样晶粒大小、显微硬度和粗糙度的变化。研究表明:激光冲击细化了晶粒,诱导了塑性变形层,增加了显微硬度和粗糙度。试样表层晶粒大小从未冲击的20μm,细化为1层冲击的15μm,和2层冲击的10μm。1层和2层冲击试样的塑性变形层分别为80μm和100μm。未冲击、1层冲击和2层冲击试样的显微硬度分别为270 HV、310 HV和330 HV。沿微沟槽方向三种试样的粗糙度分别为Ra 0.139,Ra 1.436和Ra 2.388,垂直微沟槽方向三种试样的粗糙度分别为Ra 0.236,Ra 1.807和Ra 2.465。（3）在蒸馏水中,对未冲击、1层冲击和2层冲击试样进行了气蚀试验,揭示了激光冲击对2Cr13不锈钢气蚀行为的影响。研究表明:激光冲击延长了孕育期,降低了质量损失,增加了2Cr13不锈钢的抗气蚀性能,且2层冲击试样的抗气蚀性能优于1层冲击试样。未冲击、1层冲击和2层冲击试样的孕育期分别为180 min、210 min和240 min。与未冲击试样（7.88 mg）相比,1层冲击和2层冲击分别使质量损失降至7.19 mg和6.84 mg。在孕育期,随激光冲击层数的增加,微沟槽塑性变形减缓;在加速期,随冲击层数的增加,裂纹扩展的方向趋于一致,材料剥落得到缓解。在衰退期,试样的表面完整性随冲击层数的增加而提高。激光冲击后细化的晶粒承受了更多气蚀变形,增加了气蚀裂纹的扩展抗力,残余压应力层能降低气蚀裂纹尖端应力强度因子幅值,使裂纹扩展速率降低。（4）在不同粒径的颗粒-水混合液中,对未冲击、1层冲击和2层冲击试样进行了空化-颗粒侵蚀试验,揭示了激光冲击对2Cr13不锈钢空化-颗粒侵蚀行为的影响。研究表明:激光冲击降低了侵蚀质量损失,提高了2Cr13不锈钢的抗侵蚀性能,且2层冲击试样的抗侵蚀性能优于1层冲击试样。在0.02 mm颗粒混合液中,未冲击、1层冲击和2层冲击试样的质量损失分别为11.28 mg、10.60 mg和9.70 mg。未冲击试样的破坏形式经历了冲蚀磨损、磨粒磨损、塑性变形和气蚀损伤,激光冲击后试样的破坏形式主要经历了冲蚀磨损、磨粒磨损和气蚀损伤。随着冲击层数的增加,表面的微坑数量减少,微坑直径降低,表面完整性提高。在0.08 mm颗粒混合液中,与未冲击试样（14.66 mg）相比,1层冲击和2层冲击后,质量损失分别降至13.54 mg和12.58 mg。三种试样的破坏均比0.02 mm颗粒混合液中的严重,并且出现岛状结构,随着冲击层数的增加,侵蚀裂纹的长度减少。激光冲击后显微硬度的提高有利于抵抗冲蚀磨损和塑性变形,残余压应力层虽然不能降低侵蚀裂纹尖端应力强度因子幅值,但能延缓裂纹的扩展速率。
曲云霄[5]（2020）在《水轮机用00Cr13Ni4Mo钢中马氏体的逆转变行为与表征》文中认为00Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢因其优异的综合性能被广泛用于水轮机转轮及叶片材料。该钢马氏体在回火过程中产生的逆变奥氏体一直备受关注。既有的关于00Cr13Ni4Mo钢逆变奥氏体的研究大多集中在热处理工艺对其数量、分布以及材料性能的影响等方面,而且扫描电镜（SEM）与透射电镜（TEM）等是最常用的逆变奥氏体表征方法,金相数点法及X射线衍射（XRD）分析也被用于逆变奥氏体含量的测定,但这些方法只适用于对室温下残余奥氏体进行表征与计算。因此,如何实时原位地追踪回火保温过程中产生的马氏体逆转变行为,对于深入了解逆变奥氏体的特性具有重要意义。本文针对00Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢（1#钢）以及一种以V、N微合金化的00Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢（2#钢）,用热膨胀法对两种钢淬火后重新加热及保温过程中马氏体的逆转变行为进行了实时原位表征,并对所产生的逆变奥氏体含量进行了估算,再用XRD方法定量分析进行验证,讨论了N元素对马氏体逆转变行为的影响,得到如下主要结果:实验证明了两种试验钢钢950℃淬火后再分别在580℃-670℃之间保温过程中膨胀量的减小是由马氏体逆转变为奥氏体造成的,用膨胀法估算的逆变奥氏体含量与XRD定量分析结果基本一致,从而为实时原位研究马氏体的逆转变行为提供了一种新的方法。1#钢淬火后加热保温过程中产生的逆变奥氏体含量随着保温温度的升高而增加,670℃时达到最大值（50.31vol%）;2#钢淬火后加热保温过程中产生的逆变奥氏体含量随着保温温度的升高呈现出先增大后减小的趋势,且在650℃达到最大值（32.26vol%）。两种钢室温下存在的残余奥氏体含量均随着淬火后加热保温温度的升高而先增加后减小,逆变奥氏体的稳定性随着加热保温温度的升高逐渐降低。相同加热保温温度条件下,2#钢中室温残余奥氏体量少于1#钢。两种钢产生逆变奥氏体的孕育期均随着淬火后重新加热温度的升高而缩短,重新加热温度相同条件下2#钢产生逆变奥氏体的孕育期比1#钢更长。元素N的添加能够增大产生逆变奥氏体的孕育期,即对逆变奥氏体的产生有抑制作用。
彭雄[6]（2020）在《激光熔覆含3%Y2O3中碳铁基耐磨耐蚀合金涂层的组织调控及改性研究》文中进行了进一步梳理3Cr13马氏体不锈钢具有较好的强韧性以及中等的耐蚀性能,在石油、天然气行业的管道、涡轮叶片、阀门零件等领域具有广泛应用。但是由于其硬度不足,无法满足表面耐磨性的要求。因此,选用激光熔覆技术在3Cr13马氏体不锈钢表面制备含3%Y2O3中碳铁基耐磨耐蚀涂层,以期在较低成本下获得与基体呈良好冶金结合、热膨胀系数相近、稀释率低的高性能涂层,从而能够有效增加工程零件的使用寿命和应用范围。本文通过调整中碳铁基合金粉末中Cr元素含量,探究Cr元素含量对涂层组织与性能的影响;引入超声振动辅助激光熔覆改善细化枝晶组织;并通过不同热处理工艺以改善涂层组织和碳化物形态、尺寸以及分布,以期获得高硬度、耐磨损及耐腐蚀涂层。通过上述研究分析,取得如下成果与结论:1.利用激光熔覆技术在3Cr13马氏体不锈钢基体表面熔覆制备不同Cr元素含量（名义质量为11%17%）铁基合金涂层,分析Cr元素含量变化对涂层组织、硬度以及耐磨耐蚀性能的影响。熔覆层与基体冶金结合效果良好,熔覆层组织主要由马氏体、残余奥氏体及晶界合金碳化物共晶组织组成。碳化物类型主要为Fe3C、M5C2、M7C3、M23C6。随着Cr含量增加,更容易形成高碳型碳化物,熔覆层中一次枝晶数量及长径比减小,共晶碳化物数量逐渐增多。当Cr含量为15%时,熔覆层平均显微硬度最高(678.41HV0.2),较原始样提高了36.41HV0.2。相比不锈钢基体,涂层耐磨性能明显提高。随着Cr含量的增加,虽熔覆层自腐蚀电位降低,但出现宽化的钝化区,点蚀电位增大,钝化能力增强,可见提高Cr含量可通过提高表面钝化能力而提高材料耐蚀性能。15%Cr含量时,钝化区最宽,点蚀电位最高,涂层耐蚀性能最佳。2.通过施加不同频率超声振动辅助激光熔覆,施加超声振动后对熔覆层物相组成影响不大,熔覆层组织仍由马氏体、残余奥氏体及晶界合金碳化物组成,但是涂层组织明显细化,气孔裂纹减少,熔覆层中一次枝晶减少,等轴晶增多。施加超声振动可以提高熔覆层平均显微硬度,超声频率20.2kHz时熔覆层显微硬度最高,为699.81HV0.2;施加超声振动频率为20.2kHz时熔覆层摩擦系数降低,磨损量减少,磨损形式为磨粒磨损,磨痕较浅,显着提高熔覆层耐磨性能。相比未施加超声振动熔覆层耐蚀性能,施加超声振动后,熔覆层自腐蚀电位增大,维钝电流密度降低,钝化膜稳定性增加,熔覆层耐均匀腐蚀性能提升。当超声振动频率范围在19.820.2kHz时,熔覆层组织明显细化,硬度和耐磨性能也相应最优,耐蚀性能最好,熔覆层综合性能最佳。3.通过不同热处理工艺对熔覆层试样进行改性处理,在1050℃保温时间不同的情况下,熔覆层组织发生较大变化,热处理之后熔覆层组织转变为细小的针状马氏体组织,且枝晶熔断,熔覆层中出现颗粒状、短棒状、短杆状的析出物;经1050℃保温时间60min的熔覆层平均显微硬度最高,为718.1HV0.2;经后续热处理的熔覆层自腐蚀电位增加,自腐蚀电流密度减小,且在30min时熔覆层维钝电流最低,点蚀电位最大,综合耐蚀性能最佳。可见,合理的后续热处理工艺是涂层表面改性的手段之一。
李存利[7]（2019）在《热处理工艺对2Cr13不锈钢组织影响及性能研究》文中研究表明2Cr13型不锈钢为马氏体不锈耐热钢,在淬火、回火后使用具有较好的耐蚀性、塑性和强度,在化工、航空航天、能源、汽车、医药等领域具有广泛应用。采用合适的热处理方案可获得不同需求下的最佳性能组合。因此,研究热处理工艺对2Cr13型不锈钢组织及性能的影响对于促进相关产业发展十分重要。本文通过选取不同的淬火、回火工艺,详细研究了热处理工艺参数对2Cr13型不锈钢组织结构的影响,并对其硬度、抗拉强度、塑性、摩擦系数等机械性能进行了表征,进而系统分析了组织结构变化与机械性能之间的关联关系。（1）2Cr13不锈钢经过不同的淬、回火工艺后得到的金相组织不同。研究表明2Cr13不锈钢在950℃淬火后得到单一淬火马氏体组织,进一步在不同回火温度下得到不同的组织,分别是回火马氏体、回火屈氏体、回火索氏体和珠光体组织。观察到随着回火温度的升高,碳化物颗粒尺寸逐渐增大。（2）2Cr13型不锈钢在950℃淬火后回火,随着回火温度的升高,硬度先增大后减小,回火温度在500℃时硬度达到最大值465HB。研究表明,这是因为碳化物颗粒的弥散强化作用和回火温度较低没有出现明显的回火软化所致。（3）拉伸实验表明,随着回火温度的逐渐升高,抗拉强度和屈服强度逐渐下降,延伸率和断面收缩率逐渐升高。这是因为随回火温度的升高碳化物颗粒尺寸变大,弥散强化作用消失,且回火温度的提高使2Cr13型不锈钢发生了回火软化,塑性增强。实验结果表明,在500600℃回火温度可获得最佳的强度、塑性组合。（4）摩擦磨损实验证明,热处理可以有效降低2Cr13型不锈钢的摩擦系数。随着回火温度的升高,摩擦系数先增大后减小,摩擦系数在400℃达到峰值。本研究中的磨损方式主要为磨粒磨损、粘着磨损和氧化磨损。（5）电化学测试结果表明,热处理工艺可以有效改善其耐蚀性能。随着回火温度的升高,2Cr13不锈钢的耐蚀性能先增强后减弱,在400℃其耐蚀性最佳。
汤建华[8]（2019）在《焊接密封型车载称重传感器的激光多重改性机理及应用研究》文中提出称重传感器的品质决定了车载称重系统的性能。由于车载称重的应用环境非常恶劣,其对称重传感器的耐久性、稳定性以及动态称重精度等品质的要求也更高。为了提高称重传感器的耐久性与稳定性,人们对称重传感器的的设计与制造工艺进行了多方面的探索研究,其中,称重传感器的焊接密封是其研究热点之一。对称重传感器来说,保持敏感元件感受应变的能力是确保其各项性能的关键,而激光加工技术（如激光焊接、激光冲击、激光表面微织构化等）在提高密封连接可靠性、消除残余应力、保持应力传递效率和提高使用寿命等方面具有很强的工艺与技术优势。因此,本文采用激光焊接、激光冲击以及激光表面织构化等技术对称重传感器（简称传感器）开展了密封连接、残余应力调制以及对贴片表面微织构化等一系列工艺技术与机理研究,主要研究工作与结论如下:（1）分析研究了密封膜片结构对称重传感器输出的影响。采用P型有限元法,对焊接三种不同密封膜片的悬臂梁型传感器输出灵敏度进行了理论模拟分析与优化设计,获得了密封膜片结构尺寸对传感器输出灵敏度影响的一般规律。模拟结果显示优化后的碗型密封膜片对传感器输出灵敏度的影响最小,降低到了2%FS（Full Scale）以下。通过传感器的性能检测试验,分析比较了传感器在焊接不同密封膜片前后的各项性能变化,结果表明传感器输出灵敏度的变化与模拟结果基本一致。同时研究也发现,激光焊接密封工艺对传感器稳定性还是存在一定的影响。（2）为了进一步研究激光焊接密封工艺对传感器稳定性存在一定影响的成因,论文开展了激光焊接工艺产生残余应力的规律及其对传感器稳定性影响的机理研究。构建了传感器激光焊接热应力场的数值仿真模型,模拟结果表明,传感器应变区存在的残余应力主要是切向压应力,其应力分布曲线的几何形态不受激光焊接工艺参数变化的影响,呈对称分布,且与传感器焊接区的切向残余应力分布存在一定相关性。实验测试和理论分析发现,该传感器应变区的切向残余压应力约占其在满量程输出时应力变化量的3.5%。根据以上研究结果,建立了传感器在循环受力加载时其焊接区表面残余应力释放趋势的数学模型,从而揭示了焊接残余应力对传感器稳定性的影响机理。（3）针对传感器工作时,焊接区残余应力发生变化,导致应变区残余应力再分布,最终影响了传感器稳定性的问题。论文开展了激光表面冲击处理传感器焊接区与调制应变区残余应力分布特性的理论及实验研究。通过建立传感器激光冲击动态应力场的数值仿真模型,揭示了激光冲击参数对焊接区以及应变区残余应力场的影响规律。依据模拟分析结果,设计优化了激光表面冲击处理实验方案,并对传感器样品进行激光表面冲击处理,测试结果表明:传感器的重复性误差减小了43%,激光冲击处理焊接区可以显着改善传感器焊后的稳定性。实验中还发现经过激光表面冲击处理后,传感器的非线性、滞后等指标也得到了很好的改善,初步分析认为是激光表面冲击处理提高了密封连接处局部的材料屈服强度所致。（4）针对传感器本体与应变片粘结耐久性受到传统工艺限制的问题,提出了采用纳秒脉冲激光对传感器贴片表面进行织构化加工的新工艺。文中设计了三种不同织构图案,然后对不同图案进行了激光工艺参数优化。首先,通过对贴片表面的表征,发现不同激光工艺参数对贴片表面的硬度影响较小,而表面粗糙度则有明显提高,结果表明激光构造的贴片微织构可以满足传感器粘结工艺的要求。进一步研究还发现,在贴片表面粗糙度没有发生显着变化的情况下,采用单次平行扫描的织构图案在激光功率18W,频率70kHz,扫描速度700mm/s的加工条件下,贴片粘结胶层厚度最佳,由此对贴片表面微织构形貌与粘结胶厚度变化规律进行了理论分析,提出了预测胶层厚度的理论模型。最后,传感器的对比疲劳实验结果表明,与传统喷砂工艺处理相比,上述加工参数制作的传感器样品的疲劳寿命提高了25%,证明了激光表面织构化可以显着提高传感器的耐久性,并从物理和化学等两方面探索了其耐久性提高的机理。（5）将通过多重激光加工与改性处理的传感器装配在农机捆草车上进行了跑合称重实验。首先,分析了传感器的安装方式对当前农机草捆车载称重系统精度的影响机理,并提出了支撑点半浮动的改进方案,解决了当前农机草捆车载称重系统的重复性与静态测量精度问题。然后,针对农机车载称重环境的复杂性,探讨了利用多传感器数据提高称重精度的方法。提出了一种基于模糊识别判断草捆与称重传感器状态的多传感器数据融合方法,用于补偿称重传感器的惯性测量误差,实验表明,该方法可以提高草捆称重精度。目前,该传感器已经装配在农机捆草车中,获得了实际应用。
利铭[9]（2019）在《3Cr13/DC01激光焊接焊缝组织和性能分析》文中指出CO2激光焊由于具有良好可控性、功率高、光束质量高和使用寿命长的优点受到人们广泛的采用。本文选用2mm厚的DCO1冷轧钢板,打孔后和4mm直径的3Cr13圆柱进行窄间隙配合,用2.5KW功率、0.8mm/s焊接速度、光斑直径为0.5mm的CO2激光进行焊接。焊接后组织显示,显微组织在各个形成区都各不相同,通过观察发现,熔合区的组织主要为柱状晶,且形态为狭长状。进一步观察发现,柱状晶是沿着熔合区到焊缝中心的方向上生长的,在3Cr13/DC01焊缝中心区的组织为微小的等轴晶。XRD物相分析结果显示焊缝区域主要由铬锰硅构成,焊缝区还有一定量的CrMn3,CrMn3具有较高的硬度以及良好的耐磨性能,提高材料的综合性能。力学性能试验包括硬度试验、破坏断口试验,硬度结果显示焊缝处的显微硬度介于母材显微硬度之间,这是因为3Cr13母材组织为马氏体,而焊缝组织为珠光体+马氏体,珠光体具有良好的韧性,珠光体的存在使得硬度降低,但是韧性相应的增加。焊缝区的硬度显示的不均匀,这是由于马氏体的分布不均匀造成的;破坏试验的扫描断口分析结果显示焊缝区的断裂机制主要呈现解理断口特征,母材则呈现韧窝断口特征。采用ANSYS数值模拟软件对3Cr13/DCO1材料在激光焊接中的温度场、焊接的热应力场以及在3Crl3轴受到不同冲击载荷下的应力场进行研究。数值模拟后的计算结果显示,激光焊接过程中,随着热源的移动,温度场一直保持准稳态;焊接过程中的热应力随着时间的进行而增大。焊接后冷却时的最大残余应力为13MPa,焊接后工件变形0.014mm,焊后的工件收到的残余应力小,工件变形小。施加70N的载荷受到的应力为81.6MPa,而焊缝处材料的屈服极限为610MPa,显然不能破坏焊缝的形态,现行参数下的焊缝质量优良。
尹叶芳[10]（2019）在《不同腐蚀环境下激光冲击2Cr13不锈钢抗腐蚀性能的检测与分析》文中研究表明2Cr13不锈钢是一种应用极为广泛的高铬马氏体不锈钢,由于性能良好而被广泛应用于工业生产中,同时承受着海水腐蚀及循环载荷的交互作用,极易发生腐蚀疲劳失效和以点蚀为主的局部腐蚀。研究发现金属材料的疲劳寿命及抗腐蚀性能与材料的微观组织和表面性能息息相关。激光冲击强化,也称激光喷丸,是一种新型的表面强化方法,能够在材料表面诱导高幅残余压应力并使表层晶粒纳米化,有效提高材料的抗腐蚀性能。本文的主要研究内容如下:（1）研究了不同层数激光冲击强化对2Cr13马氏体不锈钢表面微观结构和机械性能的影响规律:激光冲击强化后2Cr13不锈钢表层产生了高密度位错,晶粒边界处产生大量的纳米析出相,马氏体板条明显细化,并且细化程度与激光冲击层数成正比,位错结构更加稳定。激光冲击强化后,2Cr13不锈钢的显微硬度值和表面粗糙度明显增加,并与冲击层数成正比。激光冲击强化诱导材料表层晶粒细化及机械性能的提升为材料抗腐蚀性能提升的研究提供了理论和实验基础。（2）研究了不同能量激光冲击强化和不同pH值腐蚀溶液对2Cr13不锈钢抗腐蚀疲劳性能的影响:试样的腐蚀疲劳寿命与腐蚀溶液的pH值成正比,而腐蚀疲劳裂纹扩展速率与之成反比。激光喷丸诱导试样表面产生高幅残余压应力,其中S1试样表面残余压应力值最大,其次是S2试样,S3试样应力呈梯度分布,与未冲击试样相比,三种试样的疲劳寿命分别增加了15.08%,9.44%和13.66%,证明激光喷丸有效延缓了不锈钢腐蚀疲劳裂纹的萌生和扩展,并且作用区域主要为裂纹尖端区域。激光冲击后试样断口腐蚀程度减轻,当NaCl溶液的pH=3时,试样断面腐蚀最严重,断口表面发生析氢腐蚀;当NaCl溶液的pH=7和11时,试样断口腐蚀程度减轻,断面发生吸氧腐蚀,生成Fe和Cr的氧化物。（3）研究了不同层数和能量的激光冲击强化对2Cr13不锈钢抗电化学腐蚀性能的影响:激光冲击强化后2Cr13钢的抗电化学腐蚀性能提升,并且随着冲击能量和冲击层数的增加,抗腐蚀性能进一步提升。观察试样表面腐蚀形貌可知,激光冲击后试样表面腐蚀坑的数量、深度和直径明显减小,腐蚀程度减轻。所有试样的抗腐蚀性能都随着溶液中Cl-浓度的增加而逐渐减弱。（4）建立了2Cr13不锈钢疲劳试样的三维仿真模型,得到了不同冲击能量下的强化模型。模型在激光冲击强化区域产生了明显的残余压应力,并且分布较为均匀,压应力值的大小与激光冲击能量成正比。同时表面发生了明显的塑性变形,与残余压应力大小相对应。再结合应力测量结果,验证了激光冲击强化诱导2Cr13钢表面产生高幅残余压应力,从而提高其抗腐蚀性能。综上所述,本文的研究为激光冲击强化2Cr13不锈钢抗腐蚀性能提升原理提供了可供参考的理论与试验依据。
二、激光焊接3Cr13不锈钢的试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光焊接3Cr13不锈钢的试验研究（论文提纲范文）
（1）316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材制造组织及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 不锈钢简介 |
| 1.3 不锈钢的种类 |
| 1.4 316奥氏体不锈钢 |
| 1.5 增材制造简介 |
| 1.6 增材制造分类 |
| 1.6.1 激光增材制造 |
| 1.6.2 电子束增材制造 |
| 1.6.3 电弧增材制造 |
| 1.7 激光-电弧复合热源增材制造技术 |
| 1.8 本课题研究内容 |
| 2 试验材料、设备及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 机器人控制系统 |
| 2.2.2 焊接系统 |
| 2.2.3 激光发生器系统 |
| 2.2.4 复合热源装置 |
| 2.3 增材墙体的制备 |
| 2.4 分析与测试方法 |
| 2.4.1 腐蚀方法 |
| 2.4.2 显微组织观察与成分分析 |
| 2.4.3 力学性能测试 |
| 2.5 本章小节 |
| 3 小功率脉冲激光对单TIG电弧增材制造组织和性能的影响 |
| 3.1 单TIG与低功率激光诱导电弧增材制造对比实验 |
| 3.1.1 单TIG与激光诱导电弧电弧增材制造墙体实验参数设置 |
| 3.1.2 单TIG与激光诱导电弧增材制造墙体检测方法 |
| 3.2 增材墙体宏观形貌分析 |
| 3.3 单电弧与低功率脉冲激光诱导TIG电弧电弧形态分析 |
| 3.4 单电弧与激光诱导电弧增材工艺微观组织分析 |
| 3.4.1 两工艺各墙体最底层组织对比分析 |
| 3.4.2 两工艺各墙体中间层组织对比分析 |
| 3.4.3 两工艺各墙体顶层组织对比分析 |
| 3.5 两增材工艺8 层墙体微观组织对比 |
| 3.5.1 316奥氏体不锈钢两增材工艺XRD检测 |
| 3.5.2 316奥氏体不锈钢两工艺8层墙体相转变过程 |
| 3.5.3 316奥氏体不锈钢两增材工艺8层墙体背散射电子像 |
| 3.5.4 316奥氏体不锈钢两工艺8层墙体EPMA图谱 |
| 3.5.5 316奥氏体不锈钢两工艺8层墙体EBSD分析 |
| 3.6 两增材工艺8 层墙体显微硬度分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 316不锈钢激光-电弧复合薄壁墙体的增材制造 |
| 4.1 低功率激光诱导电弧增材316不锈钢试验方法 |
| 4.2 低功率脉冲激光诱导电弧单道增材墙体宏观形貌分析 |
| 4.3 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材墙体微观组织分析 |
| 4.3.1 316不锈钢平衡凝固特征分析 |
| 4.3.2 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧最底层微观组织分析 |
| 4.3.3 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧中间稳定层微观组织分析 |
| 4.3.4 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧顶层微观组织分析 |
| 4.3.5 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧8层墙体过渡层分析 |
| 4.3.6 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧8层增材墙体层间重熔区分析 |
| 4.4 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧8 层墙体相转变以及元素分布 |
| 4.5 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材墙体力学性能 |
| 4.5.1 316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧8 层墙体显微硬度分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 低功率脉冲激光诱导电弧增材墙体组织和性能研究 |
| 5.1 低功率脉冲激光诱导电弧8层墙体增材制造凝固成型演变机理讨论 |
| 5.2 低功率脉冲激光诱导电弧增材制造应用试验 |
| 5.3 低功率脉冲激光诱导电弧外观形貌 |
| 5.4 增材试验检测方法 |
| 5.5 低功率脉冲激光诱导电弧增材墙体各取向力学性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）00Cr13Ni6Mo2超级马氏体不锈钢组织演变与相变行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 马氏体不锈钢的分类 |
| 1.1.1 铬系马氏体不锈钢 |
| 1.1.2 镍铬系马氏体不锈钢 |
| 1.1.3 新型马氏体不锈钢 |
| 1.2 超级马氏体不锈钢概述 |
| 1.2.1 超级马氏体不锈钢的发展 |
| 1.2.2 超级马氏体不锈钢的成分 |
| 1.2.3 超级马氏体不锈钢的热处理工艺 |
| 1.2.4 超级马氏体不锈钢的显微组织 |
| 1.3 超级马氏体不锈钢中的逆变奥氏体 |
| 1.3.1 逆变奥氏体的形成 |
| 1.3.2 逆变奥氏体的稳定性 |
| 1.3.3 逆变奥氏体对性能的影响 |
| 1.4 本课题研究内容及意义 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究目的意义 |
| 第二章 实验材料与方案 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.2.1 高温热变形实验 |
| 2.2.2 晶粒长大原位观察实验 |
| 2.2.3 热处理工艺制定 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 显微组织结构观察 |
| 2.3.2 电子背散射衍射晶体结构分析 |
| 2.3.3 逆变奥氏体含量的测定 |
| 2.3.4 力学性能测定 |
| 第三章 超级马氏体不锈钢变形行为及对组织的影响 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 动态再结晶行为及分析 |
| 3.2.1 应力-应变曲线 |
| 3.2.2 动态再结晶组织演变 |
| 3.2.3 变形条件对流变应力的影响 |
| 3.3 高温热变形本构方程的构建 |
| 3.3.1 热变形参数 |
| 3.3.2 本构方程的确定 |
| 3.4 变形条件对超级马氏体不锈钢组织的影响 |
| 3.4.1 变形条件对实验钢淬火组织的影响 |
| 3.4.2 变形条件对实验钢回火组织的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超级马氏体不锈钢组织的原位动态观察 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 奥氏体晶粒长大行为的原位观察 |
| 4.2.1 奥氏体晶粒变温长大过程 |
| 4.2.2 奥氏体晶粒等温长大过程 |
| 4.2.3 奥氏体化晶粒长大模型 |
| 4.2.4 奥氏体晶粒长大动态观察 |
| 4.3 马氏体相变的动态观察 |
| 4.3.1 马氏体相变的原位观察 |
| 4.3.2 加热温度对马氏体相变的影响 |
| 4.3.3 冷却速度对马氏体相变的影响 |
| 4.4 回火过程的动态组织观察 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 热处理对超级马氏体不锈钢组织性能的影响 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 回火工艺对超级马氏体不锈钢组织的影响 |
| 5.2.1 回火温度对组织的影响 |
| 5.2.2 回火时间对组织的影响 |
| 5.2.3 逆变奥氏体的分布特征 |
| 5.3 回火工艺对超级马氏体不锈钢性能的影响 |
| 5.3.1 回火温度对性能的影响 |
| 5.3.2 回火时间对性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 逆变奥氏体相变机理及形成动力学 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 逆变奥氏体回火过程中的组织演变 |
| 6.2.1 恒温度条件下逆变奥氏体的组织 |
| 6.2.2 逆变奥氏体与回火马氏体的取向关系 |
| 6.2.3 逆变奥氏体中元素分配行为 |
| 6.3 逆变奥氏体相变形成动力学 |
| 6.3.1 等温条件下的逆变奥氏体含量 |
| 6.3.2 逆变奥氏体相变动力学模型建立 |
| 6.3.3 逆变奥氏体形成长大的探讨 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（4）激光冲击强化2Cr13不锈钢抗气蚀和空化—颗粒侵蚀行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气蚀的物理过程与研究现状 |
| 1.2.1 气蚀的成因 |
| 1.2.2 金属的气蚀阶段、失效形式与影响因素 |
| 1.2.3 国内外抗气蚀方法的研究现状 |
| 1.3 空化-颗粒侵蚀的物理过程与研究现状 |
| 1.3.1 空化-颗粒侵蚀与气蚀的关系以及作用机制 |
| 1.3.2 空化-颗粒侵蚀的影响因素 |
| 1.3.3 颗粒特性对空化-颗粒侵蚀影响的研究现状 |
| 1.4 表面完整性对金属气蚀和空化-颗粒侵蚀行为的影响 |
| 1.5 激光冲击强化及研究现状 |
| 1.5.1 激光冲击强化的原理 |
| 1.5.2 数值模拟在激光冲击强化研究中的研究现状 |
| 1.5.3 激光冲击层数对金属表面完整性的影响 |
| 1.5.4 激光冲击强化抗气蚀研究现状 |
| 1.6 本课题主要研究内容和研究意义 |
| 第二章 激光冲击2Cr13 不锈钢有限元分析与试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光冲击试验参数计算 |
| 2.3 数值模拟模型搭建 |
| 2.3.1 激光冲击波的压强加载 |
| 2.3.2 求解时间设置及网格划分 |
| 2.4 模拟结果与分析 |
| 2.4.1 激光冲击2Cr13 不锈钢表面残余应力分析 |
| 2.4.2 激光冲击2Cr13 不锈钢表面残余应力释放分析 |
| 2.4.3 激光冲击2Cr13 不锈钢深度方向残余应力分析 |
| 2.4.4 激光冲击2Cr13 不锈钢形变应变分析 |
| 2.5 激光冲击试验以及残余应力分析 |
| 2.5.1 试样制备 |
| 2.5.2 激光冲击试验 |
| 2.5.3 激光冲击2Cr13 不锈钢残余应力测试 |
| 2.5.4 激光冲击2Cr13 不锈钢残余应力分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 不同层数激光冲击2Cr13 不锈钢表面完整性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验方法 |
| 3.2.1 微观组织观测 |
| 3.2.2 表面形貌与粗糙度检测 |
| 3.2.3 显微硬度测量 |
| 3.3 表面完整性表征结果 |
| 3.3.1 激光冲击2Cr13 不锈钢微观组织分析 |
| 3.3.2 激光冲击2Cr13 不锈钢显微硬度分析 |
| 3.3.3 激光冲击2Cr13 不锈钢表面形貌与粗糙度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同层数激光冲击2Cr13 不锈钢抗气蚀行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试样准备与试验方法 |
| 4.3 试验结果及分析 |
| 4.3.1 气蚀累积质量损失和质量损失率分析 |
| 4.3.2 激光冲击对气蚀表面粗糙度的影响 |
| 4.3.3 激光冲击对气蚀孕育期微沟槽形貌的影响 |
| 4.3.4 激光冲击对气蚀加速期裂纹扩展的影响 |
| 4.3.5 激光冲击对气蚀衰退期破坏形貌的影响 |
| 4.4 不同层数激光冲击2Cr13 不锈钢抗气蚀机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 不同层数激光冲击2Cr13 不锈钢抗空化-颗粒侵蚀行为研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试样准备与试验方法 |
| 5.3 试验结果及分析 |
| 5.3.1 空化-颗粒侵蚀累积质量损失和质量损失率分析 |
| 5.3.2 激光冲击对空化-颗粒侵蚀表面粗糙度的影响 |
| 5.3.3 0.02mm颗粒混合液下侵蚀行为研究 |
| 5.3.4 0.08mm颗粒混合液下侵蚀行为研究 |
| 5.4 不同层数激光冲击2Cr13 抗空化-颗粒侵蚀机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（5）水轮机用00Cr13Ni4Mo钢中马氏体的逆转变行为与表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 水轮机叶片用钢及其制备技术的发展 |
| 1.3 超级马氏体不锈钢 |
| 1.3.1 超级马氏体不锈钢的发展历史 |
| 1.3.2 超级马氏体不锈钢中的合金元素 |
| 1.3.3 超级马氏体不锈钢的性能 |
| 1.4 逆变奥氏体的概念及相关研究简介 |
| 1.4.1 逆变奥氏体概念的提出 |
| 1.4.2 热处理工艺对逆变奥氏体的影响 |
| 1.4.3 逆变奥氏体的表征方法 |
| 1.4.4 逆变奥氏体对材料性能的影响 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 试验材料及方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 膨胀试验 |
| 2.2.2 热处理工艺 |
| 2.3 电解抛光 |
| 2.4 物相分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 00Cr13Ni4Mo钢中马氏体的逆转变行为 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 1#钢马氏体逆转变行为的实时原位表征 |
| 3.2.1 670℃加热保温过程中马氏体的逆转变行为 |
| 3.2.2 650℃及620℃加热保温过程中马氏体的逆转变行为 |
| 3.2.3 600℃及580℃加热保温过程中马氏体的逆转变行为 |
| 3.3 逆变奥氏体的孕育期 |
| 3.4 1#钢中逆变奥氏体含量的计算 |
| 3.4.1 热膨胀曲线的计算 |
| 3.4.2 XRD定量分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 V、N微合金化钢中N元素对马氏体逆转变行为的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 2#钢中马氏体逆变行为的实时原位表征 |
| 4.2.1 670℃及650℃加热保温过程中马氏体的逆转变行为 |
| 4.2.2 620℃及600℃加热保温过程中马氏体的逆转变行为 |
| 4.2.3 580℃加热保温过程中马氏体的逆转变行为 |
| 4.3 2#钢中逆变奥氏体含量的计算 |
| 4.3.1 热膨胀曲线的计算 |
| 4.3.2 XRD定量分析 |
| 4.4 N对马氏体逆变行为的影响 |
| 4.4.1 对逆变奥氏体孕育期的影响 |
| 4.4.2 对逆变奥氏体含量的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）激光熔覆含3%Y2O3中碳铁基耐磨耐蚀合金涂层的组织调控及改性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光熔覆技术发展概述 |
| 1.2.1 激光熔覆技术概述 |
| 1.2.2 激光熔覆技术分类 |
| 1.2.3 激光熔覆材料体系研究与发展 |
| 1.2.4 激光熔覆技术工艺参数 |
| 1.2.5 激光熔覆技术应用领域 |
| 1.3 辅助激光熔覆技术 |
| 1.3.1 超声振动技术概述 |
| 1.3.2 超声振动的作用机理 |
| 1.3.3 超声辅助激光熔覆发展现状 |
| 1.4 后续热处理在激光熔覆技术中的应用 |
| 1.5 激光熔覆铁基耐磨耐蚀合金研究现状及技术难题 |
| 1.6 课题研究内容及意义 |
| 第2章 试验材料、设备及试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 激光熔覆刀具基体材料 |
| 2.1.2 激光熔覆粉末材料 |
| 2.2 试验设备、熔覆工艺与试样制备 |
| 2.2.1 激光熔覆设备 |
| 2.2.2 超声振动辅助激光熔覆设备 |
| 2.2.3 激光熔覆工艺 |
| 2.2.4 刀具用X射线裂纹检测设备 |
| 2.2.5 热处理高温实验炉 |
| 2.2.6 周期循环浸润加速腐蚀试验机 |
| 2.2.7 熔覆层试样的制备 |
| 2.3 熔覆层性能分析与表征 |
| 2.3.1 显微组织观察与分析 |
| 2.3.2 X射线衍射物相分析 |
| 2.3.3 硬度测试 |
| 2.3.4 耐腐蚀性能测试分析 |
| 2.3.5 摩擦磨损性能测试 |
| 第3章 Cr含量对激光熔覆含3%Y_2O_3中碳铁基合金涂层组织及性能的影响 |
| 3.1 试验材料及方法 |
| 3.1.1 试验材料 |
| 3.1.2 试验方法 |
| 3.2 Cr含量变化对铁基合金涂层物相及组织的影响 |
| 3.2.1 熔覆层物相分析 |
| 3.2.2 不同Cr含量对熔覆层显微组织的影响 |
| 3.3 熔覆层的显微硬度与界面结合强度 |
| 3.3.1 熔覆层的显微硬度 |
| 3.3.2 熔覆层的界面结合强度 |
| 3.4 熔覆层耐磨性 |
| 3.5 熔覆层耐蚀性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 超声振动辅助激光熔覆含3%Y_2O_3中碳铁基合金涂层试验及分析 |
| 4.1 超声振动辅助激光熔覆试验材料 |
| 4.1.1 熔覆粉末材料 |
| 4.1.2 熔覆工艺参数与超声频率选取 |
| 4.2 超声振动对熔覆层物相与显微组织的影响 |
| 4.2.1 熔覆层XRD分析 |
| 4.2.2 超声振动对熔覆层显微组织的影响 |
| 4.3 超声振动对熔覆层力学性能的影响 |
| 4.4 超声振动对熔覆层耐磨性能的影响 |
| 4.5 超声振动对熔覆层耐蚀性能的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 后续热处理对激光熔覆含3%Y_2O_3中碳铁基合金涂层组织及性能的影响 |
| 5.1 试验材料及热处理工艺参数的选择 |
| 5.1.1 试验材料 |
| 5.1.2 热处理工艺的选择 |
| 5.2 淬火保温时间对熔覆层物相与微观组织的影响 |
| 5.2.1 不同淬火保温时间熔覆层物相分析 |
| 5.2.2 热处理前后熔覆层显微组织与成分分析 |
| 5.3 不同淬火保温时间对熔覆层力学性能的影响 |
| 5.4 不同淬火保温时间对熔覆层耐蚀性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（7）热处理工艺对2Cr13不锈钢组织影响及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 不锈钢概述 |
| 1.2 马氏体不锈钢 |
| 1.2.1 在2Cr13 型钢基础上发展起来的马氏体不锈钢 |
| 1.2.2 2 Cr13 型马氏体不锈钢中合金元素的作用 |
| 1.2.3 热处理对不锈钢组织及性能的影响 |
| 1.2.4 2 Cr13 型不锈钢的研究进展 |
| 1.3 金属热处理技术及发展现状 |
| 1.3.1 金属热处理技术 |
| 1.3.2 热处理技术发展现状 |
| 1.4 钢的强化机制 |
| 1.4.1 钢的多种强化机制 |
| 1.4.2 残余奥氏体对钢的塑性作用 |
| 1.5 研究目的及意义 |
| 第二章 实验材料与实验方案 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 热处理实验工艺及参数 |
| 2.3 显微组织及成分分析 |
| 2.4 硬度测试 |
| 2.5 物相分析 |
| 2.6 拉伸性能测试 |
| 2.7 摩擦磨损性能测试 |
| 2.8 极化曲线测试 |
| 第三章 实验结果与分析 |
| 3.1 2 Cr13 不锈钢的金相组织 |
| 3.2 回火温度对2Cr13 不锈钢硬度的影响 |
| 3.3 回火温度对2Cr13 不锈钢机械性能的影响 |
| 3.4 回火温度对2Cr13 不锈钢摩擦磨损性能的影响 |
| 3.5 回火温度对2Cr13 不锈钢耐蚀性能的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）焊接密封型车载称重传感器的激光多重改性机理及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 称重传感器研究应用现状 |
| 1.2.1 称重传感器概述 |
| 1.2.2 国内外相关研究应用现状 |
| 1.2.3 存在的问题及其分析 |
| 1.3 称重传感器激光改性技术的提出 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 焊接密封称重传感器设计与膜片优化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 焊接密封称重传感器结构方案选择与设计 |
| 2.2.1 弹性元件的理论计算 |
| 2.2.2 密封膜片的设计要求 |
| 2.3 焊接密封称重传感器的静力仿真及其膜片优化 |
| 2.3.1 P型有限元法的选择及其形函数构造 |
| 2.3.2 有限元模型的建立 |
| 2.3.3 仿真结果及膜片优化结果 |
| 2.4 实验与结果分析 |
| 2.4.1 实验方案 |
| 2.4.2 实验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 激光焊接对称重传感器稳定性的影响机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 称重传感器的激光焊接实验 |
| 3.2.1 实验材料与方法 |
| 3.2.2 焊接区域的表征与分析 |
| 3.2.3 传感器焊后残余应力的测定 |
| 3.3 称重传感器焊接仿真模型建立及关键技术处理 |
| 3.3.1 焊接数值仿真研究现状 |
| 3.3.2 传感器激光焊接仿真的技术路线 |
| 3.3.3 传感器激光焊接仿真的数学模型 |
| 3.4 称重传感器激光焊接仿真结果与分析 |
| 3.4.1 传感器焊接温度场的仿真结果与分析 |
| 3.4.2 传感器焊接区的残余应力场分析 |
| 3.4.3 传感器应变区的残余应力场分析 |
| 3.4.4 焊接工艺参数对传感器焊后残余应力场的影响 |
| 3.4.5 残余应力场对传感器稳定性的影响与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 激光冲击处理改善称重传感器稳定性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 称重传感器稳定性的影响因素 |
| 4.2.1 应变传递模型与关键因素分析 |
| 4.2.2 现有改善传感器稳定性的措施与不足 |
| 4.3 激光冲击处理改善称重传感器稳定性的理论分析 |
| 4.3.1 激光冲击处理改善传感器稳定性的机理讨论 |
| 4.3.2 传感器激光冲击仿真模型建立及关键技术处理 |
| 4.3.3 传感器激光冲击处理的仿真结果与分析 |
| 4.4 激光冲击处理改善称重传感器稳定性的实验 |
| 4.4.1 实验材料与方法 |
| 4.4.2 实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 激光表面织构提高称重传感器耐久性的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.2.1 实验装置及材料 |
| 5.2.2 实验方案 |
| 5.2.3 分析测试方法 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 不同激光工艺参数对传感器贴片表面的影响与讨论 |
| 5.3.2 不同激光工艺参数对传感器贴片工艺的影响与讨论 |
| 5.3.3 表面微织构对传感器贴片工艺影响机理的分析 |
| 5.3.4 激光表面织构处理对传感器性能的影响与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 焊接密封称重传感器在车载称重中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 车载草捆称重装置的结构优化及其减阻机理 |
| 6.3 多传感器车载草捆称重系统的建立与实验 |
| 6.3.1 硬件组成 |
| 6.3.2 软件设计 |
| 6.3.3 草捆称重数据采集 |
| 6.4 实验数据分析与处理 |
| 6.4.1 草捆称重系统多传感器数据的相关性分析 |
| 6.4.2 基于模糊识别的多传感器称重补偿算法 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表的论文与主要成果 |
（9）3Cr13/DC01激光焊接焊缝组织和性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 激光焊接技术 |
| 1.2.1 激光焊接原理 |
| 1.2.2 激光器的分类 |
| 1.3 3Cr13和DC01钢板激光焊接的研究现状 |
| 1.3.1 异种金属焊接存在的问题 |
| 1.3.2 国内外研究现状 |
| 1.4 数值模拟在焊接中应用的研究现状与理论基础 |
| 1.4.1 焊接数值模拟温度场的研究进展与理论基础 |
| 1.4.2 焊接应力应变场数值模拟的研究进展与理论基础 |
| 1.5 ANSYS有限元模拟软件的介绍 |
| 1.6 课题主要研究内容及意义 |
| 1.7 本章小结 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 实验方法与接头组织性能分析 |
| 2.3.1 焊前准备 |
| 2.3.2 焊前过程 |
| 2.3.3 焊缝外表面形态分析 |
| 2.3.4 焊缝轮廓形貌及组织分析 |
| 2.3.5 扫描电子显微镜组织分析 |
| 2.3.6 成分和物相分析 |
| 2.3.7 硬度分析 |
| 2.3.8 拉伸性能及端口分析 |
| 2.3.9 有限元数值模拟方法分析温度场及应力场 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 3Cr13/DCO1焊缝显微组织及力学性能分析 |
| 3.1 3Cr13马氏体不锈钢激光焊接焊缝组织分析 |
| 3.1.1 3Cr13母材组织分析 |
| 3.1.2 DCO1钢母材组织分析 |
| 3.1.3 焊缝区组织分析 |
| 3.2 物相分析 |
| 3.3 3Cr13/DC01焊缝力学性能分析 |
| 3.3.1 3Cr13/DC01焊缝显微硬度分析 |
| 3.3.2 焊接接头的剪切强度分析 |
| 3.3.3 焊接接头的断口分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 3Cr13/DC01激光焊接温度场模拟及分析 |
| 4.1 温度场的计算 |
| 4.1.1 模型的建立 |
| 4.1.2 建立热源模型 |
| 4.1.3 边界条件的加载 |
| 4.1.4 温度场分布情况及计算结果 |
| 4.2 焊接应力计算 |
| 4.2.1 激光焊接应力分析模型的建立 |
| 4.2.2 初始条件和边界约束条件 |
| 4.2.3 焊接过程中应力场的计算与分析 |
| 4.2.4 受载荷冲击下的应力场的分布与结果计算 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 温度场命令 |
| 附录2 应力场命令 |
| 攻读硕士学位期间发表的学位论文目录 |
| 致谢 |
（10）不同腐蚀环境下激光冲击2Cr13不锈钢抗腐蚀性能的检测与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 马氏体不锈钢的应用 |
| 1.2 不锈钢表面处理技术 |
| 1.2.1 传统表面处理技术 |
| 1.2.2 激光冲击强化技术 |
| 1.3 本课题相关研究现状 |
| 1.3.1 激光冲击强化对材料抗腐蚀性能研究现状 |
| 1.3.2 激光冲击强化不锈钢微观组织及表面性能的研究现状 |
| 1.4 本文的研究意义和主要研究内容 |
| 本文研究内容得到以下基金资助 |
| 第二章 激光冲击强化对2Cr13 不锈钢微观组织和表面性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试样制备 |
| 2.3 试验设备和测试方法 |
| 2.3.1 组织分析测试方法 |
| 2.3.2 表面性能分析测试方法 |
| 2.4 激光冲击强化表面微观组织变化分析 |
| 2.4.1 金相组织变化 |
| 2.4.2 TEM结构分析 |
| 2.5 激光冲击强化表面性能分析 |
| 2.5.1 显微硬度 |
| 2.5.2 表面粗糙度 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 激光冲击强化2Cr13 不锈钢抗腐蚀疲劳性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验材料及试样制备 |
| 3.3 腐蚀疲劳裂纹扩展实验 |
| 3.4 微观性能检测 |
| 3.4.1 残余应力测试 |
| 3.4.2 断口形貌及成分测试 |
| 3.5 试验结果与分析 |
| 3.5.1 腐蚀疲劳试验结果与分析 |
| 3.5.2 激光冲击强化残余应力分析 |
| 3.5.3 腐蚀疲劳断口形貌分析 |
| 3.5.4 腐蚀机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 激光冲击强化2Cr13 不锈钢抗电化学腐蚀性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试样制备及试验方法 |
| 4.2.1 试样制备 |
| 4.2.2 电化学腐蚀实验 |
| 4.2.3 腐蚀形貌及成分测试 |
| 4.3 电化学试验结果与分析 |
| 4.3.1 开路电压 |
| 4.3.2 极化曲线 |
| 4.3.3 阻抗谱曲线 |
| 4.3.4 腐蚀形貌分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 残余应力场的数值模拟 |
| 5.1 激光冲击强化2Cr13 不锈钢模型的建立 |
| 5.1.1 材料的本构模型 |
| 5.1.2 有限元网格的划分 |
| 5.1.3 冲击波的加载 |
| 5.1.4 分析步的求解时间 |
| 5.2 残余应力模拟结果 |
| 5.2.1 不同冲击能量模型表面残余应力分布 |
| 5.2.2 激光冲击强化后表面塑性变形结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文与科研情况 |
四、激光焊接3Cr13不锈钢的试验研究（论文参考文献）
- [1]316不锈钢低功率脉冲激光诱导电弧增材制造组织及机理研究[D]. 李宗玉. 大连理工大学, 2021(01)
- [2]激光焊接异种钢组织及显微硬度分析[J]. 尹燕,康平,路超,张圆,张瑞华. 焊接学报, 2020(07)
- [3]00Cr13Ni6Mo2超级马氏体不锈钢组织演变与相变行为研究[D]. 张义伟. 安徽工业大学, 2020(06)
- [4]激光冲击强化2Cr13不锈钢抗气蚀和空化—颗粒侵蚀行为研究[D]. 邵亦锴. 江苏大学, 2020(02)
- [5]水轮机用00Cr13Ni4Mo钢中马氏体的逆转变行为与表征[D]. 曲云霄. 燕山大学, 2020(01)
- [6]激光熔覆含3%Y2O3中碳铁基耐磨耐蚀合金涂层的组织调控及改性研究[D]. 彭雄. 兰州理工大学, 2020(12)
- [7]热处理工艺对2Cr13不锈钢组织影响及性能研究[D]. 李存利. 长安大学, 2019(07)
- [8]焊接密封型车载称重传感器的激光多重改性机理及应用研究[D]. 汤建华. 江苏大学, 2019(03)
- [9]3Cr13/DC01激光焊接焊缝组织和性能分析[D]. 利铭. 安徽工程大学, 2019(09)
- [10]不同腐蚀环境下激光冲击2Cr13不锈钢抗腐蚀性能的检测与分析[D]. 尹叶芳. 江苏大学, 2019(02)
标签：马氏体论文; 2cr13论文; 2cr13不锈钢论文; 回火马氏体论文; 不锈钢论文;