激光熔覆毕业设计开题报告
镍基合金粉末的激光熔覆焊接性能研究的开题报告
镍基合金粉末的激光熔覆焊接性能研究的开题报告
一、选题背景
镍基合金作为高温合金、耐腐蚀合金等在航空航天、化工、能源等领域应用广泛。
随着现代制造技术不断进步，越来越多的对镍基合金的高性能要求逐渐成为了关注焦点，其中激光熔覆技术作为一种先进的表面修复和加工方法，在实际工程应用中也逐渐受到了广泛的关注。
本文通过对镍基合金粉末的激光熔覆焊接性能进行研究，探究激光熔覆技术在镍基合金领域中的应用前景。
二、研究目的
本研究旨在探究镍基合金粉末的激光熔覆焊接性能，并对其进行分析，从而揭示激光熔覆技术在镍基合金领域中的应用前景和发展趋势，为相关领域的工程应用提供参考。
三、研究内容和步骤
1.镍基合金粉末的制备
针对镍基合金粉末的制备工艺进行研究，并寻找适合的制备方法；
2.激光熔覆焊接试验
选用合适的设备进行激光熔覆焊接试验，以评价激光熔覆焊接工艺对镍基合金性能的影响；
3.试样性能分析
对试验获得的试样进行性能分析，并比对分析不同焊接工艺对镍基合金性能的影响；
4.应用前景研究
对研究所得进行总结和分析，并对激光熔覆技术在镍基合金领域中的应用前景和发展趋势进行展望。
四、预期研究结果
通过本研究，预期可以获得镍基合金粉末的激光熔覆焊接性能特点，为实际应用提供参考；可以揭示激光熔覆技术在镍基合金领域中的优势
和不足，为相关行业提供参考；可以探究激光熔覆技术在镍基合金领域
的应用前景，为相关领域的研究和开发提供支持。
高硬度材料激光熔覆镍基合金技术研究的开题报告
高硬度材料激光熔覆镍基合金技术研究的开题报告一、选题背景随着工业现代化的日益发展，机械制造业对于高硬度、高耐磨性材料的需求日益增长。
然而，传统材料在面对硬度和耐磨性的挑战时出现了一些困难，如加工难度较大、磨损较快等问题。
因此，需要寻找新的材料加工方法和材料体系。
激光熔覆技术是一种基于激光器对粉末材料进行热源加热，然后在合适的基底材料表面进行熔覆的加工技术。
它具有快速、高效、便捷的特点，是现代制造领域中非常重要的一项技术。
同时，镍基合金具有优异的耐磨性、高强度、高温性能和耐腐蚀性，具有广泛的工业应用前景。
因此，利用激光熔覆技术制备高硬度材料激光熔覆镍基合金成为了一个研究热点。
二、研究目的和意义本课题旨在研究高硬度材料激光熔覆镍基合金的制备工艺和性能，并探究其在工业制造领域中的应用。
具体来说，本研究拟实现以下目标：1. 通过研究激光熔覆技术在镍基合金中的应用，探究制备高硬度材料激光熔覆镍基合金的最佳工艺参数。
2. 分析不同参数对镍基合金微观组织和性能的影响，优化熔覆层性能。
3. 在对材料的性能和微观组织特征进行评估和表征的基础上，探讨材料应用于制造领域的潜力和前景。
三、研究内容和方法本研究的主要内容包括以下几个方面：1. 镍基合金的制备：选取镍、钴、铬等元素为原料，通过真空熔炼等方法制备合金粉末。
2. 材料性能测试：使用硬度计、磨损测试机、扫描电镜等设备对镍基合金熔覆层的硬度、耐磨性、微观组织等性能进行测试。
3. 激光熔覆工艺参数的优化：通过对工艺参数的调整，优化激光熔覆工艺参数，制备出性能更优异的镍基合金熔覆层。
4. 材料应用前景分析：对所制备的镍基合金熔覆层进行应用前景分析，探究材料在工业制造领域的潜力和前景。
本研究的方法主要包括材料制备、性能测试、工艺参数优化和应用前景分析。
四、进度计划本课题的进度计划如下：第一年：1. 镍基合金的制备和性能测试。
2. 对激光熔覆工艺进行初步研究。
第二年：1. 研究激光熔覆工艺参数的优化。
激光熔覆技术毕业设计(论文)
1. 引言1.1 本课题的研究背景及意义激光熔覆技术（Laser cladding technology）是指在被涂覆机体表面上，以不同的添料方式放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和机体表面薄层同时熔化，快速凝固后形成稀释度极低、与基体材料成冶金结合的涂层，从而显著改善机体材料表面耐磨、耐热、耐蚀、抗氧化等性能的工艺方法[1]。
按涂层材料的添加方式不同，激光熔覆技术可分为预置法和同步送粉法，如图1所示。
激光熔覆技术因具有应用灵活、耗能小，热输入量低、引起的热变形小，不需要后续加工或加工量小，减少公害等优点，近年来已在材料表面改性上受到高度重视[2]。
特别是上个世纪80年代以来，该技术得到了很大进步和发展。
激光熔覆的最终目的是改善材料的使用性能，使其更好地满足使用要求。
与堆焊、热喷涂和等离子喷焊等表面改性技术相比，激光熔覆具有下述优点：（1）熔覆层晶粒细小，结构致密，因而硬度一般较高，耐磨、耐蚀等性能亦更为优异；（2）熔覆层稀释率低,由于激光作用时间短，基材的熔化量小，对熔覆层的冲淡率低（一般仅为5％-8%），因此可在熔覆层较薄的情况下获得所要求的成分与性能，节约昂贵的覆层材；（3）激光熔覆热影响区小，工件变形小，熔覆成品率高；（4）激光熔覆过程易实现自动化生产，覆层质量稳定，如在熔覆过程中熔覆厚度可实现连续调节，这在其他工艺中是难以实现的。
由于激光熔覆的上述优点，它在航空、航天乃至民用产品工业领域中都有较广阔的应用前景，已成为当今材料领域研究和开发的热点。
图1.1 激光熔覆原理示意图1.2 本课题国内外研究现状激光熔覆技术的发展当然离不开激光器。
目前，激光器主要有3种：CO2激光器、YAG 固体激光器和准分子激光器。
国内外常用于激光熔敷的激光器主要有两种：一种是输出功率为0.5-10KW的CO2气体激光器，另一种是输出功率为500W左右的YAG固体激光器。
其中工业上用来进行表面改性的多为CO2大功率激光器。
激光熔覆实验报告
激光熔覆实验报告1.实验目的1)熟悉激光熔覆的概念、特性和基本方法；2)了解激光熔覆所涉及的激光器、加工机床、送粉器和喷嘴；3)用侧向送粉法在45钢表面进行镍基合金的激光熔覆，优化工艺参数获得良好的熔覆层；4)测量熔覆层的尺寸，观察显微组织。
2．实验原理激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。
与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。
熔覆材料：目前应用广泛的激光熔覆材料主要有：镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料。
其中，又以镍基材料应用最多，与钴基材料相比，其价格便宜。
工艺设备原理熔覆工艺：激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类，即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位，然后采用激光束辐照扫描熔化，熔覆材料以粉、丝、板的形式加入，其中以粉末的形式最为常用。
同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中，使供料和熔覆同时完成。
熔覆材料主要也是以粉末的形式送入，有的也采用线材或板材进行同步送料。
预置式激光熔覆的主要工艺流程为：基材熔覆表面预处理---预置熔覆材料---预热---激光熔化---后热处理。
同步式激光熔覆的主要工艺流程为：基材熔覆表面预处理---送料激光熔化---后热处理。
按工艺流程，与激光熔覆相关的工艺主要是基材表面预处理方法、熔覆材料的供料方法、预热和后热处理。
3．实验设备YLS-2000（IPG）光纤激光器、45钢板材（40╳60╳15），Ni基合金粉末。
激光熔覆钴基金属陶瓷复合层组织与性能的研究的开题报告
激光熔覆钴基金属陶瓷复合层组织与性能的研究的开题报告一、研究背景和意义钴基金属陶瓷复合材料具有高硬度、耐磨性能好、抗腐蚀性能强等优点，广泛应用于航空、汽车、机械等领域。
然而，钴基金属陶瓷材料通常是通过热压烧结工艺制备，该工艺存在成本高、制造周期长和难以实现复杂形状等缺点。
为了克服这些问题，激光熔覆技术被广泛应用于制备钴基金属陶瓷复合材料，具有制造自由度高、制造周期短、能够制造大型组件或复杂形状等优点。
然而，激光熔覆技术制备钴基金属陶瓷复合材料的过程中，熔覆层的组织和性能对于材料的应用效果具有重要影响。
因此，探究激光熔覆钴基金属陶瓷复合层的组织和性能是十分必要和有意义的。
二、研究内容和方法1.研究内容本文将研究激光熔覆钴基金属陶瓷复合层的组织和性能，具体包括以下方面：（1）钴基金属陶瓷复合材料的组成及其特性分析。
（2）激光熔覆制备钴基金属陶瓷复合层的工艺参数选择和优化。
（3）分析不同工艺参数对激光熔覆钴基金属陶瓷复合层的组织和性能的影响。
（4）研究不同工艺参数下的激光熔覆钴基金属陶瓷复合层的力学性能、微硬度和磨损性能等。
2.研究方法（1）文献资料和理论分析。
（2）钴基金属陶瓷复合材料样品的制备。
（3）激光熔覆试验的设计、制备和分析。
（4）组织表征、性能测试和数据分析。
三、预期成果通过以上研究方法，预期可以得到以下科研成果：（1）深入了解激光熔覆制备钴基金属陶瓷复合层的原理和方法；（2）探究激光熔覆钴基金属陶瓷复合层的组织和性能，分析不同工艺参数对其影响的规律。
（3）评估不同工艺参数下的激光熔覆钴基金属陶瓷复合层的力学性能、微硬度和磨损性能，为材料在工业制造中的应用提供理论和实践依据。
四、可行性分析本研究选用的钴基金属陶瓷复合材料是应用广泛的材料，而激光熔覆技术也是目前制备加工复杂结构的重要方法，因此本研究在理论和实践方面具有可行性。
同时，本研究所处的学科领域具有较高的研究水平，可参考前人的研究成果和相关文献，提高研究工作的可行性和成效。
H13钢激光熔覆Ni基MoSi2复合材料涂层组织性能研究的开题报告
H13钢激光熔覆Ni基MoSi2复合材料涂层组织性能研究的开题报告一、研究背景和意义H13钢是一种广泛应用于模具、压铸模、挤压模等制造行业的高强度工具钢。
然而，在长期使用过程中，H13钢表面会受到摩擦、腐蚀等因素的影响，导致表面磨损和松散。
为此，需要采取一些有效的表面保护措施，以使其表面保持良好的耐磨性能。
激光熔覆技术是一种常用于表面保护的方法，可以制备各种复合材料涂层。
这种技术广泛应用于汽车、航空航天、钢铁、电力等领域中。
Ni 基MoSi2复合材料涂层是一种具有优异的高温抗氧化、耐磨性能的涂层材料，已经在高温领域中被广泛应用。
因此，使用激光熔覆技术制备Ni基MoSi2复合材料涂层作为H13钢表面保护材料具有显著的优势。
二、研究内容和方法本研究旨在研究激光熔覆制备Ni基MoSi2复合材料涂层的组织性能，并探究其在保护H13钢表面方面的可行性。
具体内容包括：1.利用激光熔覆技术制备Ni基MoSi2复合材料涂层2.探究熔覆工艺对涂层组织的影响3.对涂层的微观组织进行分析和表征4.测试Ni基MoSi2复合材料涂层的性能，包括高温抗氧化性、耐磨性能等5.对涂层的成分、微观组织和性能进行综合评价，并分析其在保护H13钢表面方面的可行性。
本研究主要采用材料学、热力学、物理学和化学等交叉学科的方法，通过实验室制备涂层样品，进行涂层材料组织性能的测试分析和表征工作，最终达到对激光熔覆Ni基MoSi2复合材料涂层涂层的组织性能研究。
三、预期成果和意义本研究预期成果如下：1.研究激光熔覆Ni基MoSi2复合材料涂层的制备工艺及其微观组织结构。
2.研究该涂层在高温环境下的抗氧化性能、磨损性能等。
3.对涂层的成分、微观组织和性能进行综合评价，并分析其在保护H13钢表面方面的可行性。
本研究的意义在于，为H13钢表面保护提供了一种新材料，拓宽了材料的应用范围，同时本研究对激光熔覆技术的优化和应用也具有重要意义。
H13钢表面激光熔覆改性研究的开题报告
H13钢表面激光熔覆改性研究的开题报告题目：H13钢表面激光熔覆改性研究背景：H13钢是一种广泛应用于模具制造的工具钢，具有良好的高温强度和抗裂性能，但其硬度和耐磨性有时无法满足特殊需求。
因此，对其表面进行改性处理，提高其表面性能，已成为研究热点。
激光熔覆技术是一种高精度、低扭矩、快速、能够精确测量、追踪、控制的新型材料制造技术。
它可以通过加热和熔化金属材料的表面来改变其基本性质，可以是改变化学成分，也可以是改变晶体结构和物理性能。
研究目的：本研究旨在通过激光熔覆技术，对H13钢表面进行改性处理，提高其硬度和耐磨性，探究激光能量对H13钢表面改性的影响，并分析激光熔覆后材料的组织结构和性能变化规律，为H13钢的进一步研究及工业应用提供基础数据。
研究内容：1.制备H13钢试样并选定激光处理工艺参数。
2.使用激光熔覆技术改性处理试样表面。
3.对处理前后试样进行硬度测试和扫描电镜及能谱分析。
4.分析激光能量对H13钢表面改性的影响及熔覆后试样的改性特性。
5.总结研究结果并提出最佳激光处理方案。
研究方法：1.预处理H13钢试样，并对试样进行超声波清洗。
2.使用不同能量级别的激光熔覆机器对试样进行熔覆处理。
3.使用硬度测试机对处理前后的试样进行硬度测试。
4.使用扫描电镜及能谱分析仪对试样进行形状及成分分析。
5.对实验结果进行统计分析。
研究意义：通过对H13钢表面激光熔覆改性的研究，可以有效提高其表面硬度和耐磨性，同时也可以展示激光熔覆技术在材料制备领域的重要作用。
研究结果还将为模具钢的改性及加工可靠性提供基础数据和理论支持，同时为工业生产提供技术支持，具有较高的实用价值和经济效益。
激光熔覆实验报告
激光熔覆实验报告1.实验目的1)熟悉激光熔覆的概念、特性和基本方法；2)了解激光熔覆所涉及的激光器、加工机床、送粉器和喷嘴；3)用侧向送粉法在45钢表面进行镍基合金的激光熔覆，优化工艺参数获得良好的熔覆层；4)测量熔覆层的尺寸，观察显微组织。
2．实验原理激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，显著改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的，既满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的贵重元素。
与堆焊、喷涂、电镀和气相沉积相比，激光熔覆具有稀释度小、组织致密、涂层与基体结合好、适合熔覆材料多、粒度及含量变化大等特点，因此激光熔覆技术应用前景十分广阔。
熔覆材料：目前应用广泛的激光熔覆材料主要有：镍基、钴基、铁基合金、碳化钨复合材料。
其中，又以镍基材料应用最多，与钴基材料相比，其价格便宜。
工艺设备原理熔覆工艺：激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类，即预置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部位，然后采用激光束辐照扫描熔化，熔覆材料以粉、丝、板的形式加入，其中以粉末的形式最为常用。
同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束中，使供料和熔覆同时完成。
熔覆材料主要也是以粉末的形式送入，有的也采用线材或板材进行同步送料。
预置式激光熔覆的主要工艺流程为：基材熔覆表面预处理---预置熔覆材料---预热---激光熔化---后热处理。
同步式激光熔覆的主要工艺流程为：基材熔覆表面预处理---送料激光熔化---后热处理。
按工艺流程，与激光熔覆相关的工艺主要是基材表面预处理方法、熔覆材料的供料方法、预热和后热处理。
3．实验设备YLS-2000（IPG）光纤激光器、45钢板材（40╳60╳15），Ni基合金粉末。
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运动方案及结构方案的确定
以下有三种结构方案及其相对应的运动方案，在此 对以下三种方案进行分析论证。
方案一：悬臂梁方案
综合上述三种方案，在注重加工质量的前提 下这里选用第三种方案。
基本计算
1~2周 3~4周
5~6周 7~8周
8~10周Hale Waihona Puke 11~12周 13~16周
开题计划
获得课设题目并查阅相关资料。
确定设计方案并撰写开题报告，文献 综述， 进行零件设计及相关的计算
进行主要零部件图纸的绘制并完成 1.5张A0图纸 绘制其他零部件图纸及机械主要部分 图纸 完成全部图纸的绘制工作
3.耐磨板激光熔覆设备相关零部件的设计与计算 4.耐磨板激光熔覆设备工艺分析 5.结论 参考文献
设计方案的确定及论证
由于光的直线传播特性及实验室有限的科研 条件，需根据所加工修复的工件形状尺寸 来确定激光熔覆设备的运动方案及结构方 案。
耐磨板
耐磨板，即双金属复层耐磨钢板。
双金属复层耐磨钢板是专供大面积磨损工况 使用的板材产品，是在韧性、塑性很好的普通低 碳钢或者低合金钢表面通过堆焊方法复合一定厚 度的硬度较高、耐磨性优良的耐磨层而制成的板 材产品。
优点：梁的刚度可以保证。
缺点：激光射出方向必须沿Y轴，增加了光 路的长度使得激光质量降低影像加工质量
方案三：龙门式---工作台移动
运动方案：聚焦镜筒及出光嘴做Z、X轴运动 而工作台做Y轴运动，
该方案优点：反射装置较方案一简单激光反 射次数小，从而保证了激光的质量。
缺点：由于工作台是可以运动的所以不适合 加工较大较重的耐磨板。
（一）耐磨板 （二）运动方案及结构方案的确定 四． 基本计算 五． 开题计划
开题报告
一． 毕业设计题目的背景
（一）激光
中文名称：激光 英文名称：laser 定义：由受激发射的光放大
产生的辐射。 应用科学：机械工程，光学
仪器，激光 器件和激光设备-激光器件一
般名词。
激光在各个领域的应用
激光应用广泛，主要有激光打标、 光纤通信、激光光谱、激光测距、 激光雷达、激光切割、激光武器、 激光指示器、激光矫视、激光美 容、激光灭蚊器、激光熔覆、激 光切割、激光焊接等等。
材料成型及控制工程（模具）专业 毕业设计（论文）开题报告
➢ 毕业设计（论文）题目 耐磨板激光熔覆设备设计及工艺 分析
➢ 学生姓名 敬泽润 ➢ 专业名称材料成型及控制工程（模具） ➢ 班 级08模具2班 ➢ 指导教师 高士友
目录
一． 毕业设计题目的背景 （一）激光 （二）激光熔覆
二． 毕业设计论文大纲 三． 设计方案的确定及论证
2.由于悬臂梁整体做Y轴方向运动所以激光的入射 位置应沿Y轴方向，这样需要在图示C位置安装 45°反射镜，但这样在悬臂梁移动的过程中会增 加光路的长度，使激光质量下降影响加工质量。
方案二：龙门架移动方案
运动方案：同悬臂梁方案，有所不同的是此 方案需在图示A、B两点同时安装导轨，确 保龙门架可以做Y轴运动但必去保证A、B 两点的运动保持一致。
运动方案：综合网上资料确定该方案的聚焦镜筒做 Z轴方向运动，如上图聚焦镜筒装掐位置4在导轨 5上做X轴方向运动，而工作台为固定不动，因为 加工样件为板类，需要进行Y轴方向上移动，所 以应在支架3下方安装导轨使其能满足Y轴方向上 的运动。
优点：由于为悬臂梁所以造价交低廉。
缺点：1.由于样件宽度较大所以梁的长度至少为2M， 梁太长会使得其刚度无法保证，使得梁会出现向 下倾斜，使得激光无法垂直照射在样件上
从当前激光熔覆的应用情况来看，其 主要应用于两个方面：一，对材料的 表面改性，如燃汽轮机叶片，轧辊， 齿轮等；
二，对产品的表面修复，如转子， 模具等。
电机转子轴颈修复
修复汽车覆盖件塑胶模具
三、修复 （轴类件等）
激光熔覆修复曲轴
十字轴激光熔覆修复
各种激光熔覆设备
五轴联动激光熔覆设备 中小型零件激光熔覆设备
完成外文翻译及毕业设计论文并准备 答辩
大型激光熔覆设备 利用光纤传导激光熔覆机
熔覆工艺
激光熔覆按熔覆材料的供给方式大概可分为两大类，即预 置式激光熔覆和同步式激光熔覆。
预置式激光熔覆是将熔覆材料事先置于基材表面的熔覆部 位，然后采用激光束辐照扫描熔化，熔覆材料以粉、丝、 板的形式加入，其中以粉末的形式最为常用。
主要工艺流程：
基材熔覆表面预处理---预置熔覆材料---预热--激光熔化---后热处理
激光熔覆
激光熔覆技术是激光材料表面处理的一种，最早的激光 熔覆技术专利是由Gnanamuthu于 1974 年底提出申 请的。激光熔覆技术（Laser cladding）也称近形技 术（Laser Engineering Net Shape: LENS）或激光直 接粉末沉积技术（Direct Laser Powder Deposition: DLPD）。激光熔覆的目的就是在基体材料表面生成 具有高硬度、耐磨损、耐腐蚀、热障碍等的功能层。 以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂 层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化， 并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结 合的表面涂层。从而达到表面改性或修复的目的，既 满足了对材料表面特定性能的要求，又节约了大量的 贵重元素。
同步式激光熔覆则是将熔覆材料直接送入激光束 中，使供料和熔覆同时完成。熔覆材料主要也 是以粉末的形式送入，有的也采用线材或板材 进行同步送料
工艺流程：
基材熔覆表面预处理---送料激光熔化---后热处理
毕业设计论文大纲
1.绪论 1.1材料表面技术与工程的概念 1.2材料表面技术与工程的发展展望
2.激光熔覆技术 2.1激光加工概述 2.2激光熔覆技术基础 2.3激光熔覆系统装置 2.4激光熔覆工艺及应用