水下局部干法激光增材再制造技術(shù)

目錄
第1章 緒論 1
1.1 再制造工程的特征及內(nèi)涵 2
1.2 水下原位修復(fù)背景與意義 4
1.3 水下原位修復(fù)技術(shù)體系 5
1.3.1 水下電弧焊接技術(shù) 5
1.3.2 水下激光填絲焊接技術(shù) 8
1.4 水下局部干法激光沉積再制造技術(shù)及系統(tǒng)組成 10
1.5 水下局部干法激光沉積再制造技術(shù)應(yīng)用前景 14
1.5.1 技術(shù)研究層面 14
1.5.2 技術(shù)管理層面 14
1.5.3 技術(shù)應(yīng)用層面 15
參考文獻(xiàn) 15
第2章 水下壓力環(huán)境對(duì)激光沉積熔池凝固影響機(jī)制研究 17
2.1 水下壓力環(huán)境激光沉積實(shí)驗(yàn) 17
2.2 數(shù)學(xué)模型建立 18
2.2.1 外部因素對(duì)沉積軌跡輪廓的影響 18
2.2.2 外部因素對(duì)馬蘭戈尼對(duì)流的影響 20
2.2.3 外部因素對(duì)枝晶生長(zhǎng)的影響 21
2.3 沉積軌跡輪廓演化 22
2.4 熔池動(dòng)力學(xué)演化 25
2.5 枝晶生長(zhǎng)演化 28
2.5.1 枝晶形貌 28
2.5.2 溶質(zhì)分布 29
參考文獻(xiàn) 33
第3章 水下激光沉積再制造鈦合金 35
3.1 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V實(shí)驗(yàn)及溫度歷程分析 35
3.1.1 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V工藝實(shí)驗(yàn) 35
3.1.2 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V溫度場(chǎng)建模 39
3.2 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V微觀組織演變 44
3.2.1 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V微觀組織表征 44
3.2.2 熱循環(huán)過(guò)程對(duì)組織演化及元素?cái)U(kuò)散的影響 52
3.3 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V力學(xué)性能分析 56
3.3.1 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V力學(xué)性能表征 56
3.3.2 微觀組織對(duì)力學(xué)性能的影響 59
3.4 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V疲勞特性 61
3.4.1 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V疲勞實(shí)驗(yàn)過(guò)程 61
3.4.2 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V疲勞行為分析 62
3.4.3 組織、缺陷及殘余應(yīng)力對(duì)短疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展的
影響機(jī)制 69
參考文獻(xiàn) 76
第4章 水下激光沉積再制造低合金高強(qiáng)鋼 81
4.1 水下激光沉積再制造HSLA-100組織演變及力學(xué)性能分析 81
4.1.1 水下激光沉積再制造HSLA-100工藝實(shí)驗(yàn)及溫度歷程分析 81
4.1.2 水下激光沉積再制造HSLA-100微觀組織表征 87
4.1.3 水下激光沉積再制造熱動(dòng)力學(xué)過(guò)程對(duì)微觀組織形成/演變的
影響機(jī)制 94
4.1.4 水下激光沉積再制 HSLA-100力學(xué)性能表征 97
4.1.5 微觀組織演變和冶金缺陷對(duì)力學(xué)性能的影響 99
4.2 水下激光沉積再制造NV E690組織演變及力學(xué)性能分析 100
4.2.1 水下激光沉積再制造NV E690高強(qiáng)鋼工藝實(shí)驗(yàn) 100
4.2.2 水下激光沉積再制造NV E690微觀組織表征 100
4.2.3 水下環(huán)境對(duì)激光沉積再制造 NV E690 微觀組織演變的影響 104
4.2.4 水下激光沉積再制造NV E690力學(xué)性能 110
4.2.5 微觀組織對(duì)力學(xué)性能的影響 113
4.3 水下激光沉積再制造NV E690耐蝕性能提升策略 115
4.3.1 水下激光沉積再制造NV E690耐蝕涂層制備工藝實(shí)驗(yàn) 115
4.3.2 水下激光沉積再制造316L不銹鋼耐蝕涂層微觀組織分析 116
4.3.3 水下激光沉積再制造316L不銹鋼耐蝕涂層宏觀偏析機(jī)制 120
4.3.4 水下激光沉積再制造耐蝕涂層腐蝕性能評(píng)估 122
4.3.5 水下激光沉積再制造耐蝕涂層組織特征對(duì)腐蝕行為的影響 128
4.3.6 水下激光沉積再制造制備耐蝕涂層啟示 131
參考文獻(xiàn) 132
第5章 水下激光沉積再制造馬氏體時(shí)效鋼 138
5.1 水下激光沉積再制造18Ni300工藝實(shí)驗(yàn) 138
5.2 水下激光沉積再制造18Ni300微觀組織演變 142
5.2.1 水下激光沉積再制造18Ni300微觀組織表征 142
5.2.2 水下環(huán)境對(duì)微觀組織演變的影響 145
5.3 水下激光沉積再制造18Ni300力學(xué)性能分析 147
5.3.1 水下激光沉積再制造18Ni300力學(xué)性能表征 147
5.3.2 微觀組織對(duì)力學(xué)性能的影響 149
5.4 水下激光沉積再制造18Ni300沖蝕性能分析 150
5.4.1 沖蝕磨損實(shí)驗(yàn)設(shè)置 150
5.4.2 18Ni300修復(fù)試樣沖蝕磨損行為及形貌分析 150
5.4.3 修復(fù)試樣沖蝕磨損機(jī)制分析 153
參考文獻(xiàn) 155
第6章 水下激光沉積再制造高氮鋼 158
6.1 水下激光沉積再制造低氮HNS微觀組織演變及力學(xué)性能分析 158
6.1.1 水下激光沉積再制造低氮HNS工藝實(shí)驗(yàn) 158
6.1.2 水下激光沉積再制造低氮HNS微觀組織表征 159
6.1.3 水冷效應(yīng)對(duì)碳化物析出的影響 164
6.1.4 水下激光沉積再制造低氮HNS力學(xué)性能表征 170
6.1.5 微觀組織對(duì)低氮HNS力學(xué)性能的影響 171
6.2 水下激光沉積再制造高氮HNS微觀組織演變及力學(xué)性能分析 172
6.2.1 水下激光沉積再制造高氮HNS工藝實(shí)驗(yàn)及孔隙缺陷分析 172
6.2.2 水下壓力環(huán)境對(duì)熔池氮行為的影響 173
6.2.3 水下激光沉積再制造高氮HNS微觀組織表征 175
6.2.4 水下壓力環(huán)境對(duì)鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變的影響 180
6.2.5 水下激光沉積再制造高氮HNS力學(xué)性能表征 181
6.2.6 水下壓力環(huán)境對(duì)高氮HNS力學(xué)性能的影響 183
6.3 水下壓力環(huán)境氮分壓調(diào)控水下激光沉積再制造高氮HNS185
6.3.1 氮分壓調(diào)控水下激光沉積再制造高氮HNS工藝實(shí)驗(yàn) 185
6.3.2 氮分壓調(diào)控高氮HNS修復(fù)試樣微觀組織表征 187
6.3.3 修復(fù)試樣氧、氮含量分析 192
6.3.4 氮分壓對(duì)修復(fù)試樣微觀組織演變的影響 194
6.3.5 氮分壓調(diào)控對(duì)高氮HNS力學(xué)性能的影響 196
參考文獻(xiàn) 198
后記 203