一、激光热处理技术在汽车发动机大修中的应用（论文文献综述）
陈飞飞[1]（2020）在《TC4钛合金齿轮LPES法表面强化研究》文中提出结构轻量化一直是航空领域关注的重点问题,采用钛合金齿轮可以较大幅度减轻直升机传动系统结构质量,但是钛合金材料硬度低、耐磨性差会导致钛合金齿轮容易发生黏着磨损。液相等离子体电解渗透（Liquid Plasma Electrolytic Saturation,简称LPES）是一种能够有效改善钛合金表面性能的方法,但要实现LPES法对齿轮等复杂表面的强化,必须要解决强化过程中电场、流场均匀性等关键问题。本文采用理论与实验相结合的方法,以TC4钛合金齿轮基体为研究对象,探究齿轮复杂表面放电机理和电场特性,研究强化层形成机制和条件,研究不同工艺参数下强化层的质量与性能,为LPES法钛合金齿轮表面强化技术的应用提供技术支撑。本文主要工作及成果如下:1.分析了强化处理所涉及的多物理场,建立了钛合金齿轮LPES法表面强化系统仿真模型,对不同条件下强化系统中的电场、流场以及温度场进行了仿真分析。结果表明,通过对电极系统参数进行合理的设计,能够有效的保证电场、流场的均匀性和稳定性。工件表面最高温度随着电压的升高而增大,系统温度最高点处于电极之间的气膜处。2.研究了齿轮复杂表面放电机理和电场特性,研究了钛合金齿轮LPES法表面强化层的形成机制和条件。结果表明,齿轮复杂曲面放电困难的原因在于电场的分布不均。强化过程中,电解液体系、电极形状、电极距离以及入口流速大小均会对电场的稳定性和强化层的形成造成影响。强化层形成的前提需要满足基本的电参数条件,不同电压下工件表面温度变化基本经历四个阶段,并在最终保持相对稳定。根据热力学原理分析了强化层的形成条件,通过热力学计算验证了强化层生成的可能性。理论分析表明原子在钛合金中的扩散机制为间隙扩散和空穴扩散。根据扩散理论模型计算结果,得到了原子扩散速率与电压的关系,为钛合金齿轮LPES法表面强化层制备工艺参数的选择提供指导。3.进行钛合金齿轮LPES法表面强化工艺试验,对不同电压和时间下的强化层表面形貌、元素分布、硬度以及耐磨性做出评价。结果表明制备的钛合金齿轮表面强化层具有梯度化的元素分布,较高的表层硬度,良好的抗磨损能力。
吴孝泉[2]（2019）在《Al-Si合金表面激光熔覆层的制备及其性能研究》文中研究表明为规避传统表面处理技术方法成本高、污染大、不易加工自动化等缺点,解决铸造铝合金表面硬度低、耐磨性差、零件使用寿命短等突出问题,本文以Nd:YAG固态激光器对Al-Si合金表面处理为研究对象,采用预置法和同步送粉法,运用SEM、EDS、XRD、显微硬度计、摩擦磨损实验机等检测设备系统地研究了铝合表面制备复合增强熔覆层的组织和性能,并对熔覆过程中增强相的生成、溶解、析出及强化机制进行了讨论。主要的研究内容及研究成果如下:1.利用镍基自熔性熔覆材料,采用自动送粉法在AlSi7Mg表面制备出单道复合熔覆层。发现熔覆层中生成了细小的NiAl相、网状结构Ni3Al相以及M7C3相,显微硬度最高为780HV;在室温条件下进行滑动干摩擦实验,发现当载荷为80N时,平均摩擦系数最小,熔覆层平均摩擦系数在0.37～0.43间。对激光熔覆熔池中晶粒的长大、生长速度、生长方向进行了讨论。揭示了熔覆层中晶粒长大的规律以及晶粒形貌呈梯度变化的机理。2.利用Al-Ti-C粉熔覆材料,采用预置法在AlSi7Mg表面原位制备多道TiC复合增强熔覆层。发现熔覆层中生成了颗粒状尺寸约为1μm的TiC和尺寸约为6-10μm的Al3Ti强化相;显微硬度呈梯度分布,最高为824HV,在离熔覆层表层0.25mm处,显微硬度快速降低;对熔覆层中热能密度分布进行讨论并对熔覆层的稀释率进行计算,发现本实验中圆形光斑能量密度遵从高斯分布,得到的熔覆层平均稀释率仅为3.5%。3.在镍基自熔性熔覆材料中加入WC颗粒,采用自动送粉法在AlSi7Mg表面制备出WC/Ni基复合增强熔覆层。利用Marangoni效应揭示WC颗粒在熔覆层中的分布机理。复合增强熔覆层中,生成AlNi、Al3Ni、M7C3、M23C3等相;熔覆层显微硬度值呈梯度分布,最大值约为1100HV。室温条件下进行干滑动摩擦实验,在载荷低于60N时,磨损率随载荷的增加而增加,当载荷达80N时,对磨副材料发生转移,磨损率下降。在20N和40N的条件下,平均摩擦系数基本保持在0.4左右;当载荷为60N时,平均摩擦系数降低到最小值0.137;当载荷增加到80N时,平均摩擦系数升高到0.67。对WC颗粒在熔覆层中的烧损情况进行了分析与讨论,揭示了WC烧损分别以熔解扩散式和溃散式烧损的机理。4.对激光熔覆工艺中裂纹、气孔、球化、高稀释率等缺陷的产生机理及其控制措施进行了分析与讨论,得到如下结论:裂纹主要分为热裂与冷裂两类,热裂由于熔覆层中过冷度过大、生成脆性相、物相间热膨胀系数及其体积间的差异而产生的;冷裂主要由于残余应力得不到有效释放而产生的。科学设计熔覆材料的成分,控制增强颗粒的形貌、尺寸和分布等方法是改善热裂的途径;热处理是改善冷裂缺陷的最有效方法。熔覆层中气体来源于冶金反应生成气和外来气体（保护气、载粉气以及粉体中水气）,适当提高激光功率、减小扫描速度以及合理的熔覆材料成分是改善熔覆层气孔缺陷的方法。球化缺陷分为熔覆层内金属颗粒球化和熔覆层表面金属球化两种,熔覆层内金属颗粒球化主要是因为比能量过小,造成金属颗粒吸热不足而球化,影响熔覆层性能。熔覆层表面金属球化是由于熔体温度过高,金属液滴在熔体表面发生Leidenfrost现象,使金属液滴在熔覆层表面凝固,影响熔覆层表面质量。控制激光比能量,设计熔覆材料尺寸与成分能显着改善球化缺陷。稀释率的计算分为实测成分计算法和几何尺寸计算法,其影响因素包括:激光功率、扫描速度、送粉速率以及熔覆层成分。激光熔覆过程中,科学设计激光熔覆材料、选用低激光功率、高扫描速度和高送粉率能得到低稀释率激光熔覆层,其中,提高送粉率是降低稀释率的最有效方法。
陈小虎[3]（2019）在《Cr、Nb和Zr离子注入TC18钛合金表面结构及性能研究》文中研究表明新型高强度TC18钛合金作为飞机关键部件的首选材料,能够有效减重,提高飞机机动性。但其表面易磨损,在海洋性气氛等恶劣环境发生腐蚀,加之其在交变载荷作用下的疲劳性能对表面缺陷和损伤敏感性高,这些均严重影响此类航空部件的服役寿命。本论文采用不同原子半径的Ti置换固溶元素Cr、Nb和Zr对TC18钛合金表面进行离子注入改性,以期提高TC18钛合金的表面综合性能。在改善钛合金耐磨损性能同时,亦探究三种金属离子注入对TC18钛合金抗疲劳性能和耐腐蚀性能的影响规律和机理,为今后离子注入技术在新型高强度TC18钛合金表面改性的工程应用中提供实验数据和理论依据。首先采用SEM、XPS、TEM、XRD、三维形貌测量仪等一系列分析测试方法系统地研究MEVVA离子注入对钛合金表面形貌特征、注入层化学元素分布以及表层微观组织结构的影响。然后研究1.0×1016ions/cm2、5.0×1016ions/cm2和1.0×1017ions/cm2剂量下Cr、Nb和Zr单独离子注入对TC18钛合金摩擦磨损行为、腐蚀行为和疲劳行为的影响规律,最后结合XPS、TEM和XRD等表层状态分析结果,探索离子注入参数、钛合金表层合金元素分布及组织结构、钛合金性能三者之间的关系,揭示不同合金元素离子注入对基体抗磨损性能、耐腐蚀性能和抗疲劳性能的影响规律和作用机理。研究发现,注入层中Cr、Nb和Zr元素的深度和浓度直接影响固溶强化的强弱,表面层平均位错密度和平均晶粒尺寸分别直接决定位错强化和细晶强化效果。基于XPS研究可知,随着注入剂量增加,Cr和Zr在注入层中的含量逐渐增加,二者固溶强化效果呈现上升趋势;Nb在注入层中含量则先增加后减小,其固溶强化和弥散强化综合效果呈先上升后下降的趋势。基于全谱拟合和Rietveld精修理论,对注入后样品表层相结构、平均晶粒尺寸、微应变和平均位错密度研究发现,随着注入剂量增加,Cr注入层中α相的平均晶粒尺寸先增加后减少,平均位错密度先减小后增加;Nb注入层中两相的平均晶粒尺寸先减小后增加,平均位错密度先增加后减少;Zr注入层中表层α相的平均位错密度随剂量先减少后增加,平均位错密度先增加后减少。TEM研究发现,由于高能离子的轰击,高剂量Cr和Zr注入表层形成不同厚度的非晶和纳米晶混合结构,内层为多晶结构;Nb注入表层形成完整的非晶层,内层为多晶体结构。TC18钛合金的磨损性能与注入表层中合金元素的固溶强化和弥散相强化效果、表面微观结构有直接的关系。Cr和Zr注入后,钛合金注入层的主要强化机制为固溶强化、位错强化和细晶强化。Nb注入层的主要强化机制为弥散强化、固溶强化、位错强化和细晶强化。其中,Nb注入对基体表层的综合强化效果最好,Zr注入次之,Cr注入最差。研究还发现,Cr、Nb和Zr注入层中强化因素的综合作用效果会随着注入剂量增加发生改变。随着注入剂量增加,Cr注入表层综合强化效果逐渐增大,Nb和Zr注入综合强化效果先增加后减小。所有注入剂量中,Cr和Zr注入剂量分别为1.0×1017ions/cm2和1.0×1016ions/cm2时,固溶强化、位错强化和细晶强化综合作用效果最强,二者注入后钛合金的表面硬度值最高,抗磨损性能最优;Nb注入剂量为5.0×1016ions/cm2时,其固溶强化、弥散强化、位错强化和细晶强化效果最佳,对基体的硬度和抗磨损性能的提高效果最明显。注入层的氧化膜厚度和结构、在腐蚀液中钝化膜的性能、缺陷密度以及晶界数量是影响TC18钛合金的腐蚀性能的主要因素。结合位错和晶界等缺陷的损伤影响规律分析发现,三种剂量Cr、Nb、Zr注入后,注入层更稳定、致密钝化膜层的保护效果大于晶界和位错等缺陷的损伤作用,TC18钛合金在3.5%Na Cl溶液中的耐腐蚀性能均得到不同程度地提高。电化学测试分析发现,Zr注入后试样的耐腐蚀性能最好,Nb注入试样次之,Cr试样最差。随着注入剂量增加,三种合金元素注入试样的耐腐蚀能力变化规律不同,Cr和Nb注入试样的耐腐蚀能力先减小后增加,Zr注入试样的耐腐蚀能力逐渐增加。另外,基于XPS分析可知,不同剂量合金元素注入后,表面形成的氧化膜厚度和组成不同。随着注入剂量的增加,Cr和Zr注入层表面氧化膜厚度先减小后增加,Nb注入层表面氧化膜厚度在一定剂量后开始减小。基于交流阻抗拟合研究发现,不同剂量Cr、Nb和Zr离子注入后TC18钛合金在电化学反应过程中均形成了两层保护性钝化膜,但膜层的性能和保护作用不同。Cr和Nb最表层钝化膜的电荷传递转移电阻显着增大,对基体起到主要保护作用;Zr注入时,底层的钝化膜电荷转移电阻明显升高,起到主要保护作用。其中,Cr、Nb和Zr注入剂量分别为1.0×1017ions/cm2、1.0×1016ions/cm2和1.0×1017ions/cm2时,其氧化膜厚度和钝化膜电荷转移电阻最大,综合保护作用最好,对基体耐腐蚀性能提高最明显。TC18钛合金的疲劳性能的主要影响因素有:表面形貌、固溶强化和弥散强化效果、残余应力、位错密度和晶粒尺寸等。综合不同金属元素注入层强化因素、残余应力和缺口敏感系数随剂量变化规律分析发现,由于表层强化因素和残余压应力的改善作用高于粗糙度因素损伤作用,高剂量Zr离子注入可以显着地提高基体在低载荷下的中值疲劳寿命,对TC18钛合金的抗疲劳性能改善效果最好;高剂量Cr离子注入对基体在低载荷下的中值疲劳寿命提高效果不明显,甚至在低剂量下,由注入层强化因素改善作用弱于粗糙度和残余拉应力因素的损伤作用,Cr离子注入后基体疲劳性能有一定程度地降低;Nb离子注入后,由于表面层强化因素和残余压应力的改善作用明显弱于缺口敏感系数的损伤作用,对TC18钛合金的中值疲劳寿命降低程度最大。另外,基于Arola–Ramulu模型,对注入后表面粗糙度变化引起的应力集中因子和相关的疲劳应力集中因素定量分析发现,Cr和Nb离子注入后钛合金的有效疲劳应力集中因素不同程度地增加,对疲劳性能造成损伤效果。随着注入剂量增加,Cr注入试样的表面缺口敏感系数先减小后增加,Nb注入试样的缺口敏感系数先增加后减小。Zr离子注入对TC18钛合金的有效疲劳应力集中因素影响较小。
徐跃明,李俏,罗新民,邵周俊[4]（2015）在《热处理技术进展》文中研究表明以"绿色化、精密化、智能化、标准化"为主线,概述了"十二五"以来我国热处理技术的主要进展。通过与国外相关技术的比较,分析了我们存在的主要差距和不足。针对经济全球化竞争背景下材料热处理技术的发展趋势和《中国热处理和表层改性技术路线图》中提出的13个领域的重点任务,提出了我国热处理行业的努力方向。
答建成,周细应,周涛,张有为,杨涛[5]（2015）在《汽车零部件表面强化技术研究现状及展望》文中研究指明在传统渗碳、渗氮及表面淬火工艺的汽车零部件表面强化技术基础上,简单综述了传统工艺在汽车零部件表面强化上应用的工艺优缺点及研究现状,重点阐述了新型表面形变强化、高能束流表面强化、表面冶金强化、表面复合强化及表面纳米强化的汽车零部件表面强化技术,详细介绍了目前广泛使用的新型表面形变强化中的喷丸强化工艺、高能束流表面强化中的激光表面淬火与电子束表面淬火工艺及表面冶金强化中等离子喷涂工艺的技术特点和应用现状,分析了国内外汽车零部件表面复合强化技术和表面纳米强化技术的工艺特点和研究现状,尤其是将表面复合强化技术中的传统工艺与传统工艺、传统工艺与新型工艺、新型工艺与新型工艺的多种复合工艺的相互结合及QPQ盐浴复合处理技术在汽车零部件表面强化上的应用,最后展望了未来汽车零部件表面强化技术的发展方向。
贺长林,张弓,王映品,陈贤帅,陈少克[6]（2014）在《激光辅助加工与热处理在汽车关键零件加工中的应用综述》文中研究指明从激光加工的原理出发,综述了激光辅助加工、激光珩磨和激光热处理等三种激光加工技术的特点以及在汽车关键零件加工中的应用现状,指出了其中存在的技术问题,并对未来的发展趋势进行了展望。
金荣植[7]（2013）在《汽车零部件热处理工艺与装备》文中研究指明近10年来,我国汽车工业有了突飞猛进的发展,每年以数百万辆的速度递增,已经成为年产近2000万辆乘用车、商用车、专用车的汽车制造大国,汽车行业早已成为国家支柱产业之一。在汽车制造过程中,约70%～80%的零部件需要进行热处理。热处理是汽车制造过程中一道重要工序,发动机、变速器、中桥及后桥等重要零部件都需要经过热处理,以保证整车的安全性、可靠性和使用寿命。汽车零部件的精密化、低噪声、长寿命要求,已
任菲[8]（2010）在《汽车缸套激光表面硬化的研究》文中认为激光表面硬化处理是诸多的表面处理方法之一,它可以提高工件或材料的表面硬度,增加耐磨性,减少摩擦系数,细化晶粒和组织结构,改善表面的机械性能,同时具有使工件变形小或者几乎无变形的独特优点等。本文以汽车发动机HT150气缸套的激光表面硬化为主要研究对象。首先,提出了将作为人工智能之一的神经网络（ANN）技术应用于激光表面硬化预测,并以HT150气缸套材料激光表面硬化得到的实验数据为基础,利用BP神经网络建立了基于MATLAB人工神经网络工具箱中的BP神经网络的激光表面硬化指标预测模型,通过预测值与实验值的比较,验证了预测模型的正确性,并使用MATLAB软件编制了用于HT150气缸套激光表面硬化指标预测系统的友好的用户操作界面,通过将已编写好的基于MATLAB的BP神经网络的激光表面硬化指标预测模型源代码程序作为后台算法,开发出了一个用于HT150气缸套激光表面硬化指标预测系统,该预测系统实现的主要功能是：当已知材料及所选用的工艺参数时,可以对激光表面硬化加工后的硬化层深度和表面硬度进行预测,操作时用户只需输入三个已知工艺参数值：激光功率,扫描速度和光斑直径等,该预测系统能够在试验之前就预测出在一定的工艺参数条件下的硬化层指标（表面硬度值和层深值）；其次,利用神经网络预测系统与正交试验方法相结合的途径来确定最佳工艺参数,具体地就是为避免盲目随机选取试验数据和减少试验次数,先采用正交表来安排试验方案,设计了多组工艺参数,然后利用已开发的激光表面硬化指标预测系统对这些组数据中的每一组分别进行预测而得到了表面硬度和层深值,代替了具体试验,接着对这些组数据和预测结果进行激光表面硬化的正交分析（包括表面硬度的正交分析和层深的正交分析）而得到一组最佳工艺参数（P,VD）值,最后按这组最佳工艺参数（P,VD）进行一组补充激光表面硬化实验,将实验得到的层深与表面硬度值,与用预测系统得到的层深与表面硬度值进行比较来进一步验证了该预测系统的正确性；再者,以上面设计的这些组数据和得到的硬化结果为依据,研究了单一激光工艺参数（激光功率P、扫描速度V、光斑直径D）分别对硬化指标（表面硬度、层深）的影响规律,同时,提出了一个综合影响因子P/（DV）值,并研究了该综合影响因子P/（DV）值对硬化层指标（表面硬度、层深）的影响规律。最后,针对汽车发动机缸体修复,将前面的汽车缸套实验与理论研究成果应用于汽车发动机缸体的回收、修复中。
刘盛强,王善坡,宋进金[9]（2010）在《国际重型汽车技术综述与中国企业对策》文中提出从产品技术和制造工艺技术两方面入手,对国际重型汽车先进技术进行了阐述,并结合国内汽车企业的现状与不足,提出了中国企业应采取的对策。
刘盛强,王善坡,宋进金[10]（2009）在《国际重型汽车技术综述与中国企业对策》文中研究指明本文从国际重型汽车产品技术和国际汽车产品制造工艺技术两个方面入手,对国际重型汽车先进技术进行综述,结合国内汽车企业的现状与不足,提出中国企业的对策建议。
二、激光热处理技术在汽车发动机大修中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光热处理技术在汽车发动机大修中的应用（论文提纲范文）
（1）TC4钛合金齿轮LPES法表面强化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 钛合金与钛合金齿轮 |
| 1.2.1 钛与钛合金 |
| 1.2.2 钛合金的应用 |
| 1.2.3 钛合金齿轮及应用背景 |
| 1.3 齿轮表面改性技术 |
| 1.3.1 表面热处理 |
| 1.3.2 喷丸强化 |
| 1.3.3 激光表面强化 |
| 1.3.4 电子束表面改性 |
| 1.3.5 钛合金齿轮表面改性存在的问题 |
| 1.4 液相等离子体表面强化技术 |
| 1.4.1 等离子体物理学基础 |
| 1.4.2 LPES表面强化技术原理及过程 |
| 1.4.3 LPES表面强化技术研究现状 |
| 1.5 课题研究目的及研究内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 钛合金齿轮LPES法强化系统仿真分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值模拟 |
| 2.2.1 强化系统仿真分析的意义 |
| 2.2.2 仿真模型的建立 |
| 2.2.3 参数设置与多物理场耦合 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 电场模型 |
| 2.3.2 传热模型 |
| 2.3.3 流场模型 |
| 2.3.4 耦合模型 |
| 2.4 结果分析 |
| 2.4.1 电场分析 |
| 2.4.2 流场分析 |
| 2.4.3 温度场分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钛合金齿轮LPES法放电特性及强化层形成机制探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钛合金齿轮LPES法电场特性研究 |
| 3.2.1 放电机理研究 |
| 3.2.2 电解液体系对电参数的影响 |
| 3.2.3 电极形状对放电特性的影响 |
| 3.2.4 电极距离对放电特性的影响 |
| 3.2.5 强化过程中尖端放电现象分析 |
| 3.3 钛合金齿轮LPES法流场研究 |
| 3.3.1 电解液流速对流场的影响 |
| 3.3.2 不同流速下的电解液温度变化 |
| 3.4 钛合金齿轮LPES法强化层形成机制探究 |
| 3.4.1 强化层形成的基本电参数 |
| 3.4.2 强化处理过程中的温度变化 |
| 3.4.3 强化层形成的热力学分析 |
| 3.4.4 强化元素的扩散机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钛合金齿轮LPES法强化工艺研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程及方法 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验设备 |
| 4.2.3 实验流程 |
| 4.2.4 实验设计 |
| 4.2.5 表征方法 |
| 4.3 电压对强化层的影响 |
| 4.3.1 表面形貌及元素 |
| 4.3.2 截面组织及元素分布 |
| 4.3.3 强化层硬度 |
| 4.3.4 强化层的耐磨性 |
| 4.4 时间对强化层的影响 |
| 4.4.1 表面形貌及元素 |
| 4.4.2 截面组织及元素分布 |
| 4.4.3 强化层硬度 |
| 4.4.4 强化层的耐磨性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（2）Al-Si合金表面激光熔覆层的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 Al-Si合金材料组成及其在工业中的应用 |
| 1.1.1 Al-Si合金的特点 |
| 1.1.2 Al-Si合金在工业中的应用 |
| 1.2 铝合金表面强化技术 |
| 1.2.1 阳极氧化技术 |
| 1.2.2 电镀与化学镀技术 |
| 1.2.3 电弧喷涂技术 |
| 1.2.4 等离子喷涂技术 |
| 1.2.5 激光表面改性技术 |
| 1.3 激光熔覆技术 |
| 1.3.1 激光与材料相互作用基础理论 |
| 1.3.2 激光熔覆设备特点 |
| 1.3.3 激光熔覆材料体系 |
| 1.3.4 激光熔覆工艺特征 |
| 1.3.5 激光熔覆技术的应用 |
| 1.3.6 激光熔覆技术的研究现状 |
| 1.4 铝合金激光熔覆的研究现状 |
| 1.5 复合熔覆层强化机理 |
| 1.5.1 载荷传递强化 |
| 1.5.2 细晶强化 |
| 1.5.3 位错强化 |
| 1.5.4 固溶强化 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.1.1 基体材料的选择 |
| 2.1.2 熔覆材料的选择 |
| 2.2 试验设备与方法 |
| 2.2.1 激光熔覆设备 |
| 2.2.2 激光熔覆实验 |
| 2.2.3 组织与性能测试 |
| 2.2.4 稀释率的计算 |
| 2.2.5 磨损性能测试 |
| 第3章 激光熔覆制备Ni_XAl/M_7C_3 增强熔覆层的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 熔覆工艺参数 |
| 3.3 原位生成Ni_XAl/M_7C_3 增强熔覆层宏观形貌 |
| 3.4 原位生成Ni_XAl/M_7C_3 增强熔覆层微观形貌 |
| 3.5 熔覆层化学成分分析 |
| 3.6 熔覆层显微硬度与摩擦磨损性能分析 |
| 3.7 溶池晶粒生长机制 |
| 3.7.1 熔池晶粒生长速度与方向 |
| 3.7.2 熔池晶粒生长形貌 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 激光熔覆制备Al_3Ti/Ti C增强熔覆层的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 熔覆材料与工艺 |
| 4.2.1 熔覆材料 |
| 4.2.2 熔覆工艺 |
| 4.3 原位制备Al_3Ti/Ti C增强熔覆层宏观形貌 |
| 4.4 原位制备Al_3Ti/Ti C增强熔覆层微观形貌 |
| 4.5 熔覆层化学成分分析 |
| 4.6 不同扫描速度熔覆层显微硬度分析 |
| 4.7 热能密度分布与稀释率的计算 |
| 4.7.1 熔覆层中的热能密度分布 |
| 4.7.2 熔覆层稀释率的计算 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 激光熔覆制备WC/Ni基增强熔覆层的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 熔覆工艺 |
| 5.2.1 单道激光熔覆参数 |
| 5.2.2 多道激光熔覆参数 |
| 5.3 WC/Ni复合熔覆层形貌 |
| 5.3.1 单道WC/Ni熔覆层形貌 |
| 5.3.2 多道WC/Ni熔覆层形貌 |
| 5.4 熔覆层的稀释率 |
| 5.5 熔覆层化学成分分析 |
| 5.6 熔覆层显微硬度分析 |
| 5.7 熔覆层磨损性能分析 |
| 5.7.1 熔覆层磨面的分析 |
| 5.7.2 WC颗粒破碎模型 |
| 5.7.3 熔覆层磨削的分析 |
| 5.7.4 摩擦磨损性能分析 |
| 5.7.5 熔覆层摩擦性能的分析 |
| 5.8 WC烧损机理的分析 |
| 5.8.1 溶解扩散式烧损模型 |
| 5.8.2 溃散析出式烧损模型 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 激光熔覆工艺中常见缺陷与改善措施 |
| 6.1 裂纹 |
| 6.1.1 裂纹的分类及其形成机理 |
| 6.1.2 控制裂纹的措施 |
| 6.2 气孔 |
| 6.2.1 气孔的产生及其形成机理 |
| 6.2.2 控制气孔的措施 |
| 6.3 球化 |
| 6.3.1 球化的分类及其形成机理 |
| 6.3.2 控制球化的措施 |
| 6.4 稀释率 |
| 6.4.1 稀释率的定义及形成机理 |
| 6.4.2 控制稀释率的措施 |
| 6.5 其它缺陷 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 下一步工作的方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（3）Cr、Nb和Zr离子注入TC18钛合金表面结构及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 航空用钛合金和TC18 钛合金简介 |
| 1.2.1 钛合金航空应用发展及应用分类 |
| 1.2.2 TC18 钛合金性能、应用及研究现状 |
| 1.3 航空用钛合金材料失效综述 |
| 1.3.1 航空钛合金在应用中遇到的问题 |
| 1.3.2 钛合金的磨损失效 |
| 1.3.3 钛合金的腐蚀失效 |
| 1.3.4 钛合金的疲劳失效 |
| 1.4 钛合金表面改性方法及离子注入技术研究进展 |
| 1.4.1 钛合金表面改性技术综述 |
| 1.4.2 离子注入表面改性技术及其研究动态 |
| 1.5 选题意义和主要研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 离子注入的选择 |
| 1.5.3 主要研究内容 |
| 1.5.4 技术路线图 |
| 第二章 试验研究方法 |
| 2.1 试验基体材料与试样 |
| 2.1.1 试验基体材料 |
| 2.1.2 试样准备 |
| 2.2 MEVVA离子注入 |
| 2.3 表面及改性层结构表征 |
| 2.3.1 表面形貌观察与表面粗糙度分测试析方法 |
| 2.3.2 表层组织结构测试分析方法 |
| 2.4 力学性能测试分析方法 |
| 2.4.1 硬度及弹性模量表征方法 |
| 2.4.2 残余应力测试方法 |
| 2.4.3 摩擦磨损性能测试分析方法 |
| 2.5 腐蚀性能测试分析方法 |
| 2.6 疲劳性能测试分析方法 |
| 2.6.1 疲劳试样准备 |
| 2.6.2 疲劳试验方法 |
| 第三章 Cr、Nb和Zr离子注入TC18 钛合金微观形貌、化学成分和微观组织结构 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 Cr、Nb、Zr注入前后TC18 钛合金表面微观形貌 |
| 3.2.1 表面SEM形貌分析 |
| 3.2.2 表面AFM三维形貌分析 |
| 3.2.3 表面宏观三维形貌及粗糙度分析 |
| 3.3 Cr、Nb、Zr注入前后TC18 钛合金元素表面分布和深度分布 |
| 3.3.1 离子注入前后TC18 钛合金后合金元素表面分布 |
| 3.3.2 离子注入前后TC18 钛合金后合金元素深度分布 |
| 3.4 Cr、Nb、Zr注入前后TC18 钛合金表层微观结构表征 |
| 3.4.1 Cr、Nb、Zr注入前后TC18 钛合金截面TEM分析 |
| 3.4.2 Cr、Nb、Zr注入前后TC18 钛合金XRD分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Cr、Nb和 Zr离子注入对TC18 钛合金力学性能影响研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 残余应力分析 |
| 4.3 离子注入前后TC18 钛合金纳米压入分析 |
| 4.4 离子注入前后TC18 钛合金滑动摩擦磨损性能研究 |
| 4.4.1 室温不同载荷时Cr、Nb和 Zr离子注入后表面改性层的摩擦磨损 |
| 4.4.2 室温不同转速时Cr、Nb和 Zr离子注入后表面改性层的摩擦磨损 |
| 4.5 Cr、Nb和 Zr离子注入对TC18 钛合金磨损性能影响规律及作用机理分析 |
| 4.5.1 Cr离子注入对TC18 钛合金磨损性能的影响规律及作用机理分析 |
| 4.5.2 Nb离子注入对TC18 钛合金磨损性能的影响规律影响规律及作用机理分析 |
| 4.5.3 Zr离子注入对TC18 钛合金磨损性能的影响规律影响规律及作用机理分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 Cr、Nb和 Zr离子注入对TC18 钛合金耐腐蚀性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Cr、Nb、Zr离子注入前后TC18 钛合金表面的电化学腐蚀性能 |
| 5.2.1 Cr注入后TC18 钛合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀性能 |
| 5.2.2 Nb注入后TC18 钛合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀性能 |
| 5.2.3 Zr注入后TC18 钛合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀性能 |
| 5.3 Cr、Nb和 Zr离子注入前后TC18 钛合金静态全浸泡腐蚀性能 |
| 5.3.1 Cr注入后TC18 钛合金在模拟海水溶液中的腐蚀性能 |
| 5.3.2 Nb注入后TC18 钛合金在模拟海水溶液中的腐蚀性能 |
| 5.3.3 Zr注入后TC18 钛合金在模拟海水溶液中的腐蚀性能 |
| 5.4 离子注入对TC18 钛合金腐蚀性能的影响规律及作用机理分析 |
| 5.4.1 Cr离子注入对TC18 钛合金腐蚀性能的影响规律及作用机理分析 |
| 5.4.2 Nb离子注入对TC18 钛合金腐蚀性能的影响规律及作用机理分析 |
| 5.4.3 Zr离子注入对TC18 钛合金腐蚀性能的影响规律及作用机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 Cr、Nb和 Zr离子注入对TC18 钛合金疲劳性能的影响研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Cr、Nb和 Zr离子注入对TC18 钛合金疲劳寿命的影响 |
| 6.2.1 TC18 钛合金基体疲劳性能 |
| 6.2.2 Cr离子注入对TC18 钛合金疲劳寿命影响 |
| 6.2.3 Nb离子注入对TC18 钛合金疲劳寿命影响 |
| 6.2.4 Zr离子注入对TC18 钛合金疲劳寿命影响 |
| 6.3 Cr、Nb和 Zr离子注入试样疲劳断口微观形貌特征 |
| 6.3.1 TC18 钛合金基体疲劳断口形貌 |
| 6.3.2 Cr离子注入改性TC18 钛合金疲劳断口形貌 |
| 6.3.3 Nb离子注入改性TC18 钛合金疲劳断口形貌 |
| 6.3.4 Zr离子注入改性TC18 钛合金基体断口形貌 |
| 6.4 Cr、Nb和 Zr离子注入对TC18 钛合金疲劳性能影响规律及作用机理分析 |
| 6.4.1 Cr离子注入对TC18 钛合金疲劳性能影响规律及作用机理分析 |
| 6.4.2 Nb离子注入对TC18 钛合金疲劳性能影响规律及作用机理分析 |
| 6.4.3 Zr离子注入对TC18 钛合金疲劳性能影响规律及作用机理分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）热处理技术进展（论文提纲范文）
| 1热处理绿色化 |
| 1.1真空热处理 |
| 1.2可控气氛热处理减排技术 |
| 1.3绿色淬火冷却技术 |
| 1.4激光表层强化技术 |
| 2热处理精密化 |
| 2.1滚珠丝杠热处理精确控制技术 |
| 2.2齿轮精密表面硬化技术 |
| 2.3特大件精密热处理技术 |
| 2.4活性屏等离子渗氮精密控制技术 |
| 3热处理智能化 |
| 3.1计算机技术在热处理中的应用 |
| 3.2热处理传感器 |
| 3.3热处理机器人 |
| 3.4数字化热处理车间 |
| 4热处理标准化 |
| 4.1热处理标准体系的建设 |
| 4.2核心标准 |
| 5结语 |
（5）汽车零部件表面强化技术研究现状及展望（论文提纲范文）
| 1 传统的汽车零部件表面强化技术 |
| 1.1 渗碳 |
| 1.2 渗氮 |
| 1.3 表面淬火 |
| 2 新型的汽车零部件表面强化技术 |
| 2.1 表面形变强化 |
| 2.2 高能束流表面强化 |
| 2.3 表面冶金强化技术 |
| 3 汽车零部件表面复合强化技术 |
| 3.1 传统与传统的汽车零部件表面复合强化技术 |
| 3.2 新型与传统的汽车零部件表面复合强化技术 |
| 3.3 新型与新型的汽车零部件表面复合强化技术 |
| 3.4 QPQ盐浴复合处理技术 |
| 4 汽车零部件表面纳米强化 |
| 5 展望 |
（6）激光辅助加工与热处理在汽车关键零件加工中的应用综述（论文提纲范文）
| 1 激光辅助加工 |
| 2 激光珩磨 |
| 3 激光热处理 |
| 4 研究展望 |
（8）汽车缸套激光表面硬化的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光加工技术简述 |
| 1.2.1 激光加工技术的定义及其特点 |
| 1.2.2 激光加工技术的应用领域 |
| 1.3 课题研究的背景、意义 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 2 激光表面硬化工艺技术 |
| 2.1 激光表面硬化原理、特点和适用范围以及与其它几种表面淬火技术比较 |
| 2.1.1 激光表面硬化基本原理 |
| 2.1.2 激光表面硬化主要特点 |
| 2.1.3 激光表面硬化适用范围 |
| 2.1.4 激光表面硬化与其它几种表面淬火技术比较 |
| 2.2 激光表面硬化工艺 |
| 2.2.1 工件材料表面的预处理及吸光涂料的制备 |
| 2.2.2 激光表面硬化工艺分类 |
| 2.2.3 激光表面硬化工艺参数及相互关系 |
| 2.3 激光表面硬化的基础工艺装备 |
| 2.4 激光表面硬化的应用和研究现状 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 激光表面硬化指标的预测模型 |
| 3.1 激光表面硬化试验 |
| 3.1.1 试验方法 |
| 3.1.1.1 试验设备 |
| 3.1.1.2 试验材料与试样制备 |
| 3.1.1.3 试样材料表面的预处理 |
| 3.1.2 试验数据采集 |
| 3.2 硬化层指标预测模型建立的意义 |
| 3.3 基于BP神经网络的激光表面硬化指标预测模型 |
| 3.3.1 人工神经网络概述 |
| 3.3.2 BP神经网络简介 |
| 3.3.3 基于MATLAB的BP神经网络的设计步骤 |
| 3.3.3.1 BP网络的初始化 |
| 3.3.3.2 BP网络的创建 |
| 3.3.3.3 BP网络的训练 |
| 3.3.3.4 BP网络的仿真 |
| 3.3.4 气缸套BP神经网络预测模型的构建 |
| 3.3.4.1 影响因子确定 |
| 3.3.4.2 神经网络拓扑结构分析 |
| 3.3.4.3 使用数据的标准化处理 |
| 3.3.4.4 气缸套BP神经网络模型的训练及检验 |
| 3.4 基于MATLAB的人机交互界面的实现 |
| 3.4.1 MATLAB简介 |
| 3.4.2 激光表面硬化指标预测系统的用户界面 |
| 3.5 BP算法存在的不足及改进算法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 汽车HT150缸套激光表面硬化最佳工艺参数的研究 |
| 4.1 基于正交表的试验数据方案的设计 |
| 4.2 基于预测系统的试验数据的硬化指标预测结果 |
| 4.3 基于正交分析的最佳激光表面硬化工艺参数的确定 |
| 4.3.1 激光硬化层表面硬度的正交分析 |
| 4.3.2 激光硬化层深度的正交分析 |
| 4.3.3 小结 |
| 4.4 最佳工艺参数的硬化指标预测结果的试验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 激光工艺参数对硬化层指标影响规律的研究 |
| 5.1 激光表面硬化指标 |
| 5.2 激光工艺参数对表面硬度影响 |
| 5.2.1 激光功率对表面硬度影响 |
| 5.2.2 扫描速度对表面硬度影响 |
| 5.2.3 光斑直径对表面硬度影响 |
| 5.3 激光工艺参数对层深影响 |
| 5.3.1 激光功率对层深影响 |
| 5.3.2 扫描速度对层深影响 |
| 5.3.3 光斑直径对层深影响 |
| 5.4 综合影响因子P/(DV)值对表面硬度及层深的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 实例应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 技术要求 |
| 6.3 缸套激光表面硬化网纹 |
| 6.4 设备 |
| 6.5 修复汽车发动机缸体所用缸套材料的表面预处理 |
| 6.6 缸套的最佳激光表面硬化工艺参数的确定 |
| 6.7 修复效果 |
| 6.8 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 在学期间发表的学术论文 |
（9）国际重型汽车技术综述与中国企业对策（论文提纲范文）
| 1 国际重型汽车产品技术情况 |
| 1.1 国际重型汽车产品特点 |
| 1.2 国际重型汽车总成产品技术现状 |
| 1.3 新能源汽车 |
| 2 国外产品制造工艺情况 |
| 2.1 机械加工工艺 |
| 2.2 装试工艺 |
| 2.3 涂装技术 |
| 2.4 在线检测技术 |
| 3 国内重型汽车企业现状与不足 |
| 3.1 国内重型汽车企业现状 |
| 3.2 中国重型汽车企业的不足 |
| 4 中国企业的对策 |
| 4.1 核心技术专注化 |
| 4.2 制造技术精益化 |
| 4.3 节能降耗轻量化 |
| 4.4 新能源车区域化 |
| 4.5 人才技能国际化 |
四、激光热处理技术在汽车发动机大修中的应用（论文参考文献）
- [1]TC4钛合金齿轮LPES法表面强化研究[D]. 陈飞飞. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [2]Al-Si合金表面激光熔覆层的制备及其性能研究[D]. 吴孝泉. 南昌大学, 2019(01)
- [3]Cr、Nb和Zr离子注入TC18钛合金表面结构及性能研究[D]. 陈小虎. 南京航空航天大学, 2019(01)
- [4]热处理技术进展[J]. 徐跃明,李俏,罗新民,邵周俊. 金属热处理, 2015(09)
- [5]汽车零部件表面强化技术研究现状及展望[J]. 答建成,周细应,周涛,张有为,杨涛. 表面技术, 2015(07)
- [6]激光辅助加工与热处理在汽车关键零件加工中的应用综述[J]. 贺长林,张弓,王映品,陈贤帅,陈少克. 热加工工艺, 2014(08)
- [7]汽车零部件热处理工艺与装备[J]. 金荣植. 现代零部件, 2013(08)
- [8]汽车缸套激光表面硬化的研究[D]. 任菲. 郑州大学, 2010(06)
- [9]国际重型汽车技术综述与中国企业对策[J]. 刘盛强,王善坡,宋进金. 汽车工艺与材料, 2010(01)
- [10]国际重型汽车技术综述与中国企业对策[A]. 刘盛强,王善坡,宋进金. 2009中国汽车工程学会年会论文集, 2009