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本课题对纳米La2O3颗粒增强的NiCoCrAlY防护涂层制备技术进行了基础研究,解决了纳米La2O3粉体分散、粉末压片模具设计、压制过程仿真、熔覆过程仿真、熔覆试样制备以及熔覆参数优化等问题。本文主要开展的研究内容如下。1.通过考察纳米La2O3在水、1:1醇水混合溶液、乙醇中的分散行为,选出适合制备纳米La2O3悬浮液的分散介质为乙醇。研究了球磨分散、超声分散、超声球磨复合分散以及球磨超声复合分散对纳米La2O3在乙醇悬浮液中的分散行为的影响;并通过对其机理分析建立了四种分散解聚模型;定义了悬浮能力系数,通过爱因斯坦方程和Stokes定律建立了悬浮能力系数与颗粒粒度的关系。2.利用MSC.MARC软件首次对NiCoCrAlY熔覆粉末单向冷压成形过程进行了仿真研究。建立了粉末片压制成形过程的二维有限元模型,确定NiCoCrAlY熔覆粉末的材料模型、单向冷压成形过程的初始条件和边界条件,获得粉末单向冷压过程中沿其高度和直径方向位移的变化规律;提出将粉末片最大相对密度作为其理论相对密度,获得了粉末片孔隙度、致密度、相对密度及其高度随压制力的变化关系;基于matlab对压制后的粉末片进行图像处理,获得了粉末片的实际高度和粉末片上下表面的相对密度,从而验证了有限元仿真模型的合理性和可靠性。3.针对激光熔覆的特点,利用APDL参数化设计语言建立了合理的三维瞬态温度场、应力场的数值模型,综合考虑了热源模型、相变潜热、材料属性变化、动态边界条件和动态接触热阻等因素,考察了熔覆过程中的温度场和应力场分布,计算结果和实验结果对比表明:激光熔覆瞬态温度场的数值模拟结果和实验结果具有较好的吻合性,验证了该模型的可靠性和正确性,从而为激光熔覆工艺组织、裂纹等研究提供了仿真依据。4.通过考察不同扫描速度下获得的TC4钛合金熔覆层质量得到较优的熔覆工艺参数,在该工艺参数下研究了1%wt,2%wt,3%wt三种添加量的纳米稀土La2O3颗粒对NiCoCrAlY熔覆层稀释率、微观组织和硬度的影响,得到纳米稀土La2O3颗粒较佳的添加量为1%wt;对比考察了添加1%wt纳米稀土La2O3颗粒前后的NiCoCrAlY熔覆层的热震性能,并分析了纳米稀土La2O3颗粒对NiCoCrAlY熔覆层热震循环后裂纹的影响行为。