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文檔簡介
1、本文采用激光原位熔覆技術,在鋯合金表面制備TiN/ZrN復合涂層,以改善鋯合金作為核燃料包殼材料時的耐磨性與耐腐蝕性。分別采用金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)、顯微硬度計等設備對激光熔覆層的宏觀形貌、顯微組織形貌、物相成分、顯微硬度等進行了檢測分析,并初步研究了激光功率、掃描速度、搭接率等熔覆工藝參數(shù)對熔覆層質(zhì)量的影響。完成的主要工作與得到的結(jié)論如下:
?。?)分析總結(jié)了激光熔覆直接制備陶瓷相復合涂
2、層時容易出現(xiàn)的問題,提出了采用激光原位熔覆的方法制備復合涂層,以提高陶瓷相的穩(wěn)定性及與基體的結(jié)合強度,達到提高熔覆層質(zhì)量的目的。
?。?)通過對激光熔覆涂層材料的設計與激光工藝參數(shù)的優(yōu)化,在鋯合金基體表面激光熔覆原位制備出了TiN/ZrN復合涂層。結(jié)果表明,熔覆層整體氣孔和裂紋較少,且與基體呈良好的冶金結(jié)合;激光熔覆層的表層主要由樹枝晶組成,中部既有枝晶組織又有部分顆粒組織,熔覆層的底部由更細小的顆粒組織和纖維組織組成,且熔覆層
3、主要由Zr、ZrN、TiN等相組成。激光熔覆層的顯微硬度由表及里呈遞減變化,熔覆層顯微硬度最高值達到863 HV0.1,是鋯合金基體(約為180 HV0.1)的4.8倍。
?。?)在單道激光熔覆以及大面積激光熔覆中,通過對激光工藝參數(shù)(主要為激光功率、掃描速度、搭接率等)對涂層質(zhì)量影響的研究,分析了熔覆層表面形貌的變化規(guī)律。結(jié)果表明,隨激光能量密度的提高,熔覆層的表面形貌逐漸變好;采用激光搭接掃描后,可以很好地改善熔覆層的表面形
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