《雷射熔覆再製造產品熱損傷與壽命評估》是2017年科學出版社出版的圖書，作者是廖文和。
基本介紹
- 書名：雷射熔覆再製造產品熱損傷與壽命評估
- 作者：廖文和
- ISBN：9787030547484
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2017-11-01
內容簡介,目錄,
內容簡介
《雷射熔覆再製造產品熱損傷與壽命評估》介紹了金屬材料雷射熔覆的相變理論，基於有限元的雷射熔覆技術數值仿真分析熱-力學特徵，基於材料微觀非連續性特徵以及相變特徵的雷射熔覆熱損傷量化評定模型，基於損檢測技術的鐵磁材料再製造熱-疲勞耦合損傷特徵的試驗研究，基於單道熔覆幾何特徵建模的雷射熔覆技術在再製造中的套用。為了促進該技術的廣泛套用，針對金屬零部件再製造系統闡述了毛坯損傷與剩餘壽命評估方法以及考慮熔覆熱-疲勞耦合損傷的雷射熔覆再製造產品壽命評估方法等。
目錄
目錄
前言
第1章 引論 1
1.1 雷射熔覆與綠色再製造 1
1.2 雷射朵歸說熔覆技術研究現狀 3
1.3 機械製造領域的熱損傷研究 6
1.4 再製造產品的壽命評估方法 8
第2章 雷射熔覆熱損傷的相變分析 12
2.1 材料相變熱力學 12
2.1.1 相變及其分類 12
2.1.2 相變驅動力與新相的形成 14
2.2 材料相變動力學 17
2.2.1 相變形核率 17
2.2.2 新相的采全遙長大 18
2.2.3 新相轉變體積分數 20
2.3 雷射熔覆後材料的金相形貌 21
2.3.1 雷射與材料相互作用 21
2.3.2 雷射熔覆過程中的能量分配 22
2.3.3 熔覆層金相形貌 23
2.3.4 基體上的金相形貌 25
第3章 雷射熔覆的數值仿真分析 29
3.1 雷射熔覆仿真簡介 29
3.2 有限元模型描述 29
3.2.1 物理模型及假設 29
3.2.2 熱源模型及其載入 32
3.2.3 熱傳遞的基本方式及邊界條件 33
3.3 溫度場仿真結果 34
3.3.1 雷射功率對溫度場的影響 35
3.3.2 掃描速度對溫度場的影響 40
3.3.3 光斑直徑對溫度場的影響 44
3.3.4 溫控基體熱影響範圍 46
3.4 殘餘應力仿真結果 47
3.4.1 熱力耦合的理論關係 47
3.4.2 熔覆殘餘應力的共性特徵 48
3.4.3 各參數對殘餘應力的影響 52
3.4.4 應力仿真結論 59
第4章 雷射熔覆熱損傷量化評定模型 61
4.1 熔覆熱損傷試驗論證 61
4.1.1 試驗方案 61
4.1.2 靜強度試驗 62
4.1.3 疲勞試驗 65
4.2 熱損傷定量評估模型 68
4.2.1 非連續性損傷因子 68
4.2.2 顯微硬度損傷因子 69
4.2.3 殘餘應力損傷因子 72
4.2.4 熱損傷程度量化評定綜合模型 74
4.3 參量模型套用 75
4.3.1 硬度損傷因子 75
4.3.2 應力損傷因子 80
第5章 基於損檢測的再製造熱-疲勞耦合損傷研究 83
5.1 損檢測技術的選擇 83
5.2 磁記憶技術的基本理論 84
5.2.1 磁致伸縮與磁機械效應 84
5.2.2 鐵磁工件的自發磁化 85
5.2.3 磁記憶檢測原理 86
5.3 雷射表面處理熱損傷磁記憶相關性研究 88
5.3.1 試驗方案 88
5.3.2 基於疲勞累積損傷的磁記憶檢測結果 89
5.3.3 基於疲勞累積損傷的熱采檔損傷磁信號檢測結果 92
5.3.4 結果探討 94
5.4 雷射熔覆熱-疲勞耦合損傷金屬磁記憶檢測 96
5.4.1 雷射熔覆試件製備 96
5.4.2 雷射熔覆肯囑恥境試件初始熱損傷檢測 96
5.4.3 熔覆試件熱-疲勞耦合損傷檢測 100
第6章 雷射熔覆工藝基礎及其再製造套用 105
6.1 單道熔覆幾何特徵 105
6.1.1 粉末流對雷射的衰減作用 105
6.1.2 熔覆層幾何特徵數學模型 107
6.2 單道熔覆試驗研究 111
6.2.1 試驗組拳諒堡妹地肯條件 111
6.2.2 工藝參數選擇 111
6.2.3 試驗結果分析 112
6.3 基於回歸正交試驗的模型頁刪愉修正 120
6.3.1 雷射熔覆幾何特徵模型修正方法 120
6.3.2 二次回歸正交試驗設計及回歸方程分析 121
6.3.3 修正模型及模型精度檢驗 127
6.4 雷射熔覆幾何特徵與再製造套用 131
6.4.1 雷射熔覆再製造工藝規劃 131
6.4.2 單道幾何特徵模型在工藝規劃中的套用 136
第7章 再製造毛坯損傷與剩餘壽命評估 140
7.1 疲勞累積損傷理論 140
7.2 疲勞壽命評估方法 141
7.2.1 名義應力法 142
7.2.2 局部應力-應變法 142
7.3 再製造毛坯損傷與剩餘壽命評估模型 143
7.3.1 非線性疲勞累積損傷模型修正 144
7.3.2 修正模型材料參數的確定 145
7.3.3 再製造毛坯剩餘壽命評估 147
第8章 雷射熔覆再製造產品壽命評估 150
8.1 雷射熔覆熱-疲勞耦合損傷評估模型 150
8.1.1 Chaboche非線性連續疲勞累積損傷模型修正 150
8.1.2 模型材料參數的確定 151
8.1.3 雷射熔覆熱-疲勞耦合損傷評估研究 152
8.1.4 基於非線性連續損傷的雷射熔覆再製造試件壽命評估 154
8.2 基於能量法的雷射熔覆再製造試件壽命評估 156
8.2.1 常用能量法簡介 156
8.2.2 雷射熔覆試件疲勞裂紋萌生壽命評估 158
8.2.3 雷射熔覆試件疲勞裂紋擴展壽命評估 161
8.3 鐵路車輪雷射熔覆再製造壽命評估 162
8.3.1 鐵路車輪常見損傷 162
8.3.2 鐵路車輪損傷評估常用模型 167
8.3.3 再製造鐵路車輪損傷及壽命評估 169
參考文獻 175
5.1 損檢測技術的選擇 83
5.2 磁記憶技術的基本理論 84
5.2.1 磁致伸縮與磁機械效應 84
5.2.2 鐵磁工件的自發磁化 85
5.2.3 磁記憶檢測原理 86
5.3 雷射表面處理熱損傷磁記憶相關性研究 88
5.3.1 試驗方案 88
5.3.2 基於疲勞累積損傷的磁記憶檢測結果 89
5.3.3 基於疲勞累積損傷的熱損傷磁信號檢測結果 92
5.3.4 結果探討 94
5.4 雷射熔覆熱-疲勞耦合損傷金屬磁記憶檢測 96
5.4.1 雷射熔覆試件製備 96
5.4.2 雷射熔覆試件初始熱損傷檢測 96
5.4.3 熔覆試件熱-疲勞耦合損傷檢測 100
第6章 雷射熔覆工藝基礎及其再製造套用 105
6.1 單道熔覆幾何特徵 105
6.1.1 粉末流對雷射的衰減作用 105
6.1.2 熔覆層幾何特徵數學模型 107
6.2 單道熔覆試驗研究 111
6.2.1 試驗條件 111
6.2.2 工藝參數選擇 111
6.2.3 試驗結果分析 112
6.3 基於回歸正交試驗的模型修正 120
6.3.1 雷射熔覆幾何特徵模型修正方法 120
6.3.2 二次回歸正交試驗設計及回歸方程分析 121
6.3.3 修正模型及模型精度檢驗 127
6.4 雷射熔覆幾何特徵與再製造套用 131
6.4.1 雷射熔覆再製造工藝規劃 131
6.4.2 單道幾何特徵模型在工藝規劃中的套用 136
第7章 再製造毛坯損傷與剩餘壽命評估 140
7.1 疲勞累積損傷理論 140
7.2 疲勞壽命評估方法 141
7.2.1 名義應力法 142
7.2.2 局部應力-應變法 142
7.3 再製造毛坯損傷與剩餘壽命評估模型 143
7.3.1 非線性疲勞累積損傷模型修正 144
7.3.2 修正模型材料參數的確定 145
7.3.3 再製造毛坯剩餘壽命評估 147
第8章 雷射熔覆再製造產品壽命評估 150
8.1 雷射熔覆熱-疲勞耦合損傷評估模型 150
8.1.1 Chaboche非線性連續疲勞累積損傷模型修正 150
8.1.2 模型材料參數的確定 151
8.1.3 雷射熔覆熱-疲勞耦合損傷評估研究 152
8.1.4 基於非線性連續損傷的雷射熔覆再製造試件壽命評估 154
8.2 基於能量法的雷射熔覆再製造試件壽命評估 156
8.2.1 常用能量法簡介 156
8.2.2 雷射熔覆試件疲勞裂紋萌生壽命評估 158
8.2.3 雷射熔覆試件疲勞裂紋擴展壽命評估 161
8.3 鐵路車輪雷射熔覆再製造壽命評估 162
8.3.1 鐵路車輪常見損傷 162
8.3.2 鐵路車輪損傷評估常用模型 167
8.3.3 再製造鐵路車輪損傷及壽命評估 169
參考文獻 175
