激光電化學(xué)復(fù)合沉積的過程檢測及試驗研宄.pdf

1、在信息技術(shù)的帶動下，現(xiàn)代制造技術(shù)迅速發(fā)展，基于多功能和高性能產(chǎn)品的需求越來越高，對材料的使用性能和尺寸精度提出了更高的要求，同時對關(guān)鍵零部件加工、修復(fù)和表面強化的要求也越來越高。
　　激光電化學(xué)復(fù)合沉積技術(shù)是一種將激光加工與電化學(xué)加工有效結(jié)合的復(fù)合加工技術(shù)，主要是利用激光的熱力效應(yīng)增強或促進電化學(xué)反應(yīng)，從而在導(dǎo)電基體、半導(dǎo)體上實現(xiàn)復(fù)雜形狀的快速成形。激光電化學(xué)復(fù)合不僅能提高電化學(xué)沉積速率，還能改善沉積質(zhì)量和性能，有效降低沉積層中針

2、孔、麻點等缺陷的產(chǎn)生。針對現(xiàn)代加工靈活多變和快速成形的技術(shù)特點，該復(fù)合技術(shù)將有力促進特種加工技術(shù)的發(fā)展。
　　本文以激光照射強化電化學(xué)沉積為目的，針對復(fù)合加工中激光產(chǎn)生的熱效應(yīng)和力效應(yīng)進行在線檢測，并對該種效應(yīng)作用下復(fù)合沉積層的拉伸性能進行了測試，結(jié)合理論和試驗結(jié)果，對試驗參數(shù)進一步優(yōu)化，其主要研究內(nèi)容如下：
　　1.研究了復(fù)合沉積過程中激光強化電化學(xué)沉積的作用機理，對復(fù)合加工中，激光照射區(qū)域內(nèi)熱效應(yīng)和力效應(yīng)產(chǎn)生的機制進行了

3、討論和分析，建立激光水下作用產(chǎn)生等離子體和空泡脈動及射流沖擊的力學(xué)模型，并對固-液界面的熱傳導(dǎo)和水下溫度場的分布進行分析。最后，探討了熱效應(yīng)、力效應(yīng)及光電效應(yīng)對電化學(xué)沉積的影響，為后續(xù)試驗的參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。
　　2.構(gòu)建激光電化學(xué)復(fù)合沉積過程檢測試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括激光電化學(xué)復(fù)合沉積系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)。激光電化學(xué)復(fù)合沉積系統(tǒng)是將激光輻照和電化學(xué)沉積兩大系統(tǒng)有效的結(jié)合，實現(xiàn)快速復(fù)合沉積加工。檢測系統(tǒng)包括輻照區(qū)的溫度場檢測系統(tǒng)、

4、沖擊應(yīng)力檢測系統(tǒng)，以及試樣沉積質(zhì)量檢測裝置和性能檢測裝置等。
　　3.利用構(gòu)建的試驗系統(tǒng)進行激光電化學(xué)復(fù)合沉積過程檢測試驗，以硫酸銅飽和溶液為電解環(huán)境，在304不銹鋼陰極上進行復(fù)合沉積試驗，并對不同加工參數(shù)下激光的熱力效應(yīng)進行檢測。使用水聽器收集激光產(chǎn)生的聲壓信號，采用紅外熱像儀記錄加工中的溫度梯度圖像。最后，通過對沉積速率和晶粒尺寸的檢測分析，優(yōu)化試驗加工參數(shù)，并通過強度拉伸試驗結(jié)果對得到的理論進行驗證。
　　通過對試驗過