Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Анализ структурно-фазовых изменений в конструкционных сталях при воздействии лазерного излучения

Содержание:

Содержание
Введение. 5
1 Обзорно-аналитический раздел.. 6
1.1 Лазерное
излучение-общие представления. 6
1.2
Механизмы воздействия лазерного излучения на материалы.. 8
1.3
Структурообразование   в металлах при
лазерной обработке. 18
ВЫВОДЫ 1. 23
2 Методика
исследования и оборудование
2.1
Методы и аппаратура при воздействии лазерного излучения на конструкционные
стали. 24
2.2
Исследование воздействия лазерного излучения на фазовое и
напряженно-деформированное состояние конструкционных сталей. 29
2.3
Исследование воздействия лазерного излучения на микроструктуру конструкционных
сталей. 35
ВЫВОДЫ 2. 41
3 Исследовательский раздел 42
3.1Лазерное
поверхностное упрочнение конструкционных сталей. 42
3.2
Лазерное поверхностное легирование стальных изделий. 47
3.3
Другие примеры практического приложения лазерной обработки конструкционных
сталей. 50
Выводы  3. 52
Заключение. 53
Список использованных источников.. 55 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 5ММб1.1.09.000000ПЗ Разраб. Сатволдинов Провер. Белова Реценз. Н. Контр. Емец Утверд. Башков Введение Лит. Листов 48 Кафедра МТМН Актуальность работы обусловлена широким распространением
лазерных методов и технологий   в различных областях современной цивилизации.

Одним из главных направлений внедрения лазерных методов
стали конструкционные стали, для которых лазерное воздействие оказалось эффективным
средством управления разными характеристиками сталей.

Цель работы- Анализ структурно-фазовых изменений в
конструкционных сталях при воздействии лазерного излучения

 Задачи работы:

— литературный обзор   по
вопросу воздействияя лазерного излучения с металлами;

— исследование структурных и фазовых превращений в
конструкционных сталях при воздействии лазерного излучения;

— результаты исследований-практические приложения
лазерной обработки конструкционных сталей

Введение:

Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 5 5ММб1.1.09.000000ПЗ Разраб. Сатволдинов Провер. Белова Реценз. Н. Контр. Емец Утверд. Башков Введение Лит. Листов 48 Кафедра МТМН Актуальность работы обусловлена широким распространением
лазерных методов и технологий   в различных областях современной цивилизации.

Одним из главных направлений внедрения лазерных методов
стали конструкционные стали, для которых лазерное воздействие оказалось эффективным
средством управления разными характеристиками сталей.

Цель работы- Анализ структурно-фазовых изменений в
конструкционных сталях при воздействии лазерного излучения

 Задачи работы:

— литературный обзор   по
вопросу воздействияя лазерного излучения с металлами;

— исследование структурных и фазовых превращений в
конструкционных сталях при воздействии лазерного излучения;

— результаты исследований-практические приложения
лазерной обработки конструкционных сталей

Заключение:

1. Показано,
что для поверхностного упрочнения конструкционных сталей   целесообразно использование комбинированной
технологии- сочетания лазерного легирования и азотирования, что обеспечило
возможность задействования максимального числа упрочняющих механизмов и создать
в поверхностном слое высокий уровень прочностных параметров.

2.
Показано, что традиционные методы химико-термической обработки при практическом
использовании имеют ряд ограничений технологического характера, тогда как
лазерные методы в известной мере лишены этих недостатков,  что способствует расширению областей
применения лазерных технологий. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 53 5ММб1.1.09.000000ПЗ Разраб. Сатволдинов Провер. Белова Реценз. Н. Контр. Емец Утверд. Башков Заключение Лит. Листов 7 Кафедра МТМН В работе затронуты актуальные вопросы лазерных методов и
технологий, которые  находят все более
широкое применение в различных областях современной цивилизации.

Одним из главных направлений внедрения лазерных методов
стали конструкционные стали, для которых лазерное воздействие оказалось
эффективным средством управления разными характеристиками сталей.

Цель работы- Анализ структурно-фазовых изменений в
конструкционных сталях при воздействии лазерного излучения

 Задачи работы:

— литературный обзор   по
вопросу воздействия лазерного излучения с металлами;

— исследование структурных и фазовых превращений в
конструкционных сталях при воздействии лазерного излучения;

— результаты исследований-практические приложения
лазерной обработки конструкционных сталей. Основные результаты работы сводятся к
следующему:

 1.  Показано, что основные последствия воздействия лазерного излучения на
материалы проявляются в форме:

— температурных и тепловых эффектов- нагрев,
плавление, испарение, термодиффузия;

— фазовых
превращений-испарение, кристаллизация, образование плазмы;

— оптических явлений;

— химических реакций-термохимические, в газовой
фазе и др. Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 54 2. Лазерное воздействие на материалы носит всеобъемлющий характер, воздействуя
на все стороны материалов- структуру, свойства, фазовое и агрегатное состояние
и иные стороны.

3. На основании анализа данных по воздействия
лазерного излучения на фазовое   и
напряженно-деформированное состояние конструкционных сталей можно сделать
выводы:

— условия лазерного воздействия на конструкционные
стали способны оказать значительное влияние на фазовые состояния сталей в зоне
обработки и на температуры фазовых превращений;

— при сверхбыстром лазерном нагреве сталей имеет
место значительное ограничение диффузионного массопереноса между фазами с
различным химическим составом;

— показано, что в результате лазерного воздействия
в области сварного шва   титан – медь –
сталь 12Х18Н10Т происходит образование интерметаллической прослойки  и наблюдается 
хрупкое разрушение образцов со сварным соединением при испытании на
растяжение, что говорит о наличии внутренних напряжений или иного рода
дефектов.

4. Показано, что для поверхностного
упрочнения конструкционных сталей  
целесообразно использование комбинированной технологии- сочетания
лазерного легирования и азотирования, что обеспечило возможность задействования
максимального числа упрочняющих механизмов и создать в поверхностном слое
высокий уровень прочностных параметров.

5. Показано, что традиционные методы
химико-термической обработки при практическом использовании имеют ряд
ограничений технологического характера, тогда как лазерные методы в известной
мере лишены этих недостатков,  что
способствует расширению областей применения лазерных технологий.

Фрагмент текста работы:

оптический резонатор, рис.1.1. Рисунок
1.1-Схема устройства лазера

Активная (рабочая) среда- представляет собой вещества в различном
агрегатном состоянии: твёрдом, жидком, газообразном и  плазмы.

Источник энергии:

— в твердотельных лазерах- облучение мощными
газоразрядными лампами-вспышками, сфокусированным солнечным излучением; — в газовых и жидкостных лазерах- накачка электрическим разрядом;

— в полупроводниковых лазерах -прямой ток через p-n
переход, а также пучки электронов.

— На рис.1.2 показана схема
оптического резонатора.