《铝合金电子束扫描表面处理快速熔凝特性的研究》

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研究了高能电子束铝硅合金表面液-固耦合强化的机理;通过建立铝合金电子束表面扫描处理的数学模型,分析了熔凝过程中温度场、应力场及速度场三场的分布规律,获得了最佳的电子束扫描工艺参数;通过流体动力学基本方程,分析了熔池中熔体的流动行为;通过熔池中熔体的对流对熔池形貌的影响,获得了熔化过程中液态金属的流动规律和流动过程中温度场的分布规律;通过建立电子束扫描处理熔池凝固过程的温度场及晶粒生长的二维数学模型,获得了晶粒的生长过程、温度场和微观组织形貌;研究了添加纳米Fe-Al混合粉末对表面合金层的形态、相组成、表面硬度及耐磨性等性能的影响,获得了纳米Fe-Al混合粉末的合理配比;通过建立电子束多道扫描相变硬化数学物理模型,分析了不同搭接率、不同的扫描路径、工艺参数等对搭接区组织和性能的影响规律;研究了多道电子束搭接熔凝处理ZL102铝合金表面Ni镀层搭接区组织及性能变化,分析了搭接区产生微观裂纹的原因,提出改进措施。探讨了电子束材料表面液-固耦合强化的机理,建立了铝合金电子束表面扫描处理的数学模型,并进行了铝合金表面处理的应用和实验验证。 可广泛应用于航空、航天、机械、电子、装饰等领域。该项目的研究主要是做好基础研究工作,该研究成果应用于生产实践中,相信会为创造更大的经济效益、社会效益,可为实际生产提供出一种新的电子束表面强化的工艺方法。

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