激光熔覆高强高导铜基复合涂层工艺研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

铜及铜合金具有一些非常优异的性能,如良好的导电性、导热性、成形性、耐腐蚀和抗疲劳性能,在交通、电力、通讯、工业控制等领域得到了广泛应用^([1])。

然而,铜合金硬度较低,表面的耐磨性较差,应用过程中表面很容易发生失效, 特别是导电状态下因受到电热、电弧热以及摩擦热等影响,磨损失效更加严重^([2-3]),限制了其在某些领域的应用。

为了提高铜合金的强度和耐磨性,拓宽其适用范围,对其进行表面改性。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1目标
运用同步送粉法将铜粉和碳化钨粉末激光熔覆至铜合金表面,得到一种高强高导高耐磨的复合涂层材料。


2.2研究的基本内容
由于铜合金的硬度较低,耐磨性较差,应用过程中表面很容易发生失效,所以本课题主要研究:
(1)分析激光熔覆铜-熔注碳化钨的良好成型效果。


(2)利用一系列仪器分析得到的组织材料的力学性能和导电性能,并建立力学性能和导电性能之间的平衡关系。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:完成开题报告和英文翻译;
第4-5周:完成铜粉和碳化钨粉激光熔覆实验;
第6-7周:根据成型效果取材,测试材料力学性能和硬度;
第8-9周:测试材料导电性能并找出力学性能和导电性能之间的平衡关系;
第10-11周:制晶相,观察晶相组织;
第12-13周:总结实验数据、各类实验资料,完成毕业设计论文初稿撰写;
第14-15周:修改毕业设计论文,补充各类不足实验,准备毕业设计答辩PPT。


4. 参考文献(12篇以上)

[1]李珣,傅声华,陆峰.高强高导铜合金强化和导电原理[J].铝加工,2008,181(2):9.
[2]卢百平.高强高导铜合金研究进展[J].材料导报,2007,21(11):412.
[3]Yasar I,Canakci A,Arslan F.The effect of brush spring pressure on the wear behavior of copper-graphite brushes with electrical current[J].Tribology Int,2007,40(9):1381.
[4]张涛等.碳化物/氧化物弥散强化钨基材料研究进展[J].金属学报,2018,54(6):832.
[5]张生欣.镍基碳化钨复合涂层的组织和性能研究[D].上海:东华大学,2016.
[6]杨英惠.碳化钨涂层改善钛零件性能[J].现代材料动态, 2009(9):12.
[7]郭晓琴.铜合金激光熔覆反应合成Cu-TiBlt;,2gt;复合材料的组织与性能研究[D].西安:西安工业学院,2003.
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[10]Bysakh S, Chattopadhyay K, Maiwald T, et al. Microstructure evolution in laser alloyed layer of Cu-Fe-Al-Si on Cu substrate[J].Mater Sci Eng A,2004,375-377:661.
[11]张蓓,张治国,李卫.高强高导铜合金强化技术研究进展.材料导报A:综述篇,2012,11(11):93.
[12]任虎平,杨贵荣等.铜及铜合金表面改性技术的研究进展[J].铸造,2005,54(3):213.
[13]张杰,张政等.铜和铜合金表面激光熔覆最新研究及进展[J].材料导报A:综述篇,2014,11(11):71.
[14]李岩,张永忠,黄灿.纯铜表面激光熔覆TiB2/Cu涂层的组织及导电性能[J].激光技术,2012,36(5):585.
[15]Jie Yin, Dengzhi Wang, et al. High-temperature slide wear of Ni-Cr-Si metal silicide based composite coatings on copper substrate by laser-induction hybrid cladding. Surface amp; Coatings Technology, 2017,325:121.

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