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本文以Al/Ti/Cu熔覆涂层为切入点,研究纳米Ti C颗粒的分散、熔覆试样制备、熔覆过程仿真以及熔覆层组织和显微硬度,选题具有重要的应用前景。本文主要开展的研究内容如下:(1)通过考察纳米Ti C颗粒在去离子水、1:1醇水混合溶液以及乙醇中的分散行为确定其分散介质;结合Fluent球磨分散仿真分析,优化其球磨分散工艺参数;研究了超声分散、球磨分散、先超声后球磨分散以及先球磨后超声分散对纳米Ti C在去离子水悬浮液中分散率的影响,得到先球磨后超声的分散为其最佳分散方式。(2)基于激光熔覆技术,在7050铝合金表面,利用CO2激光器,通过正交实验对Al/Ti混合粉体原子比为1?1激光熔覆过程中的工艺参数进行优化分析,获得当激光功率为1.5k W,扫描速度为150mm/min,离焦量为50mm时熔覆层质量较优;并利用光纤激光器,对于不同熔覆材料试样进行工艺参数初步优化,确定其较佳工艺参数:激光功率为2.0k W,扫描速度为600mm/min,离焦量为15mm。(3)建立Al/Ti激光熔覆过程的三维瞬态温度场有限元模型,模拟分析激光扫描速度、激光功率对于光斑中心最高温度以及基材区域熔池面积的影响规律;模拟了离焦量变化对于熔池大小、温度梯度、冷却速度以及形状控制因子的影响,得到实验验证。(4)通过SEM、EDS、XRD以及显微硬度计对Al/Ti混合粉体原子比分别为1:3、1:1以及3:1得到的熔覆层进行研究,结果表明:Al/Ti混合粉体原子比为1:1时的熔覆层组织及显微硬度改善较好;在Cu粉添加量为10wt%时,得到的Al/Ti/Cu熔覆涂层的组织及性能改善要优于Al/Ti熔覆涂层;添加纳米Ti C颗粒后的熔覆层改善效果不明显。