摘要
再制造工程的研究重点已从再制造零部件的尺寸恢复和性能提升转向追求再制造零部件的高质量和高可靠性。作为一种重要的再制造技术，等离子熔覆制备的涂层存在气孔、微裂纹、组织粗大、成分不均匀等缺陷，制约着该技术在再制造工程中的应用。采用交变磁场辅助等离子熔覆技术，能够消除涂层中的气孔，细化微观组织，提高涂层性能。因此，本文从交变磁场的频率和强度两个方面，分别研究了交变磁场对等离子熔覆铁基涂层组织和性能的影响，期望为改善涂层质量提供一条新的途径。 首先，开展了交变磁场调节等离子熔覆涂层质量的理论研究。从金属凝固的热力学和动力学条件出发，论文分析了凝固过程中微观组织的生长方式。基于交变磁场对金属熔体的作用力，论文探讨了交变磁场细化涂层微观组织的作用机制，分析了交变磁场消除裂纹和气孔的原理。 然后，设计一种交变磁场发生装置，进行交变磁场辅助等离子熔覆铁基涂层试验。采用COMSOLMultiphysics?软件对交变磁场的分布进行仿真分析，根据仿真结果，搭建了交变磁场发生装置。采用单因素试验方法，在该装置的辅助下进行等离子熔覆铁基涂层试验，并通过多种检测手段对铁基涂层进行检测。 最后，根据试验结果研究了交变磁场的频率和强度对铁基涂层组织和性能的影响。研究结果表明：交变磁场频率的增加，可以消除涂层中的气孔，但不能细化涂层微观组织，也不能提升涂层的显微硬度和耐磨性能；交变磁场强度的增加，不仅能消除气孔，细化涂层晶粒，破碎柱状晶并扩大等轴晶分布区域，还能提高涂层中的固溶体(Fe,Cr)、硼化物Fe3B和碳化物M23C6含量，使它们呈现更加均匀的网状分布，显著提升涂层的显微硬度和耐磨性能。
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