水下局部干法激光增材再制造技術

目錄
第1章 緒論 1
1.1 再制造工程的特征及內涵 2
1.2 水下原位修復背景與意義 4
1.3 水下原位修復技術體系 5
1.3.1 水下電弧焊接技術 5
1.3.2 水下激光填絲焊接技術 8
1.4 水下局部干法激光沉積再制造技術及系統(tǒng)組成 10
1.5 水下局部干法激光沉積再制造技術應用前景 14
1.5.1 技術研究層面 14
1.5.2 技術管理層面 14
1.5.3 技術應用層面 15
參考文獻 15
第2章 水下壓力環(huán)境對激光沉積熔池凝固影響機制研究 17
2.1 水下壓力環(huán)境激光沉積實驗 17
2.2 數學模型建立 18
2.2.1 外部因素對沉積軌跡輪廓的影響 18
2.2.2 外部因素對馬蘭戈尼對流的影響 20
2.2.3 外部因素對枝晶生長的影響 21
2.3 沉積軌跡輪廓演化 22
2.4 熔池動力學演化 25
2.5 枝晶生長演化 28
2.5.1 枝晶形貌 28
2.5.2 溶質分布 29
參考文獻 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實驗及溫度歷程分析 35
3.1.1 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V工藝實驗 35
3.1.2 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V溫度場建模 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)過程對組織演化及元素擴散的影響 52
3.3 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V力學性能分析 56
3.3.1 水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V力學性能表征 56
3.3.2 微觀組織對力學性能的影響 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疲勞實驗過程 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、缺陷及殘余應力對短疲勞裂紋萌生和擴展的
影響機制 69
參考文獻 76
第4章 水下激光沉積再制造低合金高強鋼 81
4.1 水下激光沉積再制造HSLA-100組織演變及力學性能分析 81
4.1.1 水下激光沉積再制造HSLA-100工藝實驗及溫度歷程分析 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力學過程對微觀組織形成/演變的
影響機制 94
4.1.4 水下激光沉積再制 HSLA-100力學性能表征 97
4.1.5 微觀組織演變和冶金缺陷對力學性能的影響 99
4.2 水下激光沉積再制造NV E690組織演變及力學性能分析 100
4.2.1 水下激光沉積再制造NV E690高強鋼工藝實驗 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力學性能 110
4.2.5 微觀組織對力學性能的影響 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驗 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制 120
4.3.4 水下激光沉積再制造耐蝕涂層腐蝕性能評估 122
4.3.5 水下激光沉積再制造耐蝕涂層組織特征對腐蝕行為的影響 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 132
第5章 水下激光沉積再制造馬氏體時效鋼 138
5.1 水下激光沉積再制造18Ni300工藝實驗 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)境對微觀組織演變的影響 145
5.3 水下激光沉積再制造18Ni300力學性能分析 147
5.3.1 水下激光沉積再制造18Ni300力學性能表征 147
5.3.2 微觀組織對力學性能的影響 149
5.4 水下激光沉積再制造18Ni300沖蝕性能分析 150
5.4.1 沖蝕磨損實驗設置 150
5.4.2 18Ni300修復試樣沖蝕磨損行為及形貌分析 150
5.4.3 修復試樣沖蝕磨損機制分析 153
參考文獻 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性能分析 158
6.1.1 水下激光沉積再制造低氮HNS工藝實驗 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 水冷效應對碳化物析出的影響 164
6.1.4 水下激光沉積再制造低氮HNS力學性能表征 170
6.1.5 微觀組織對低氮HNS力學性能的影響 171
6.2 水下激光沉積再制造高氮HNS微觀組織演變及力學性能分析 172
6.2.1 水下激光沉積再制造高氮HNS工藝實驗及孔隙缺陷分析 172
6.2.2 水下壓力環(huán)境對熔池氮行為的影響 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)境對鐵素體向奧氏體轉變的影響 180
6.2.5 水下激光沉積再制造高氮HNS力學性能表征 181
6.2.6 水下壓力環(huán)境對高氮HNS力學性能的影響 183
6.3 水下壓力環(huán)境氮分壓調控水下激光沉積再制造高氮HNS185
6.3.1 氮分壓調控水下激光沉積再制造高氮HNS工藝實驗 185
6.3.2 氮分壓調控高氮HNS修復試樣微觀組織表征 187
6.3.3 修復試樣氧、氮含量分析 192
6.3.4 氮分壓對修復試樣微觀組織演變的影響 194
6.3.5 氮分壓調控對高氮HNS力學性能的影響 196
參考文獻 198
后記 203