H13模具修复工艺及修复层性能研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

h13模具钢作为一种常用的热作模具钢，具有优良的耐热性、耐磨性和韧性，被广泛应用于热挤压、压铸等高温高压环境。

然而，h13模具在长期服役过程中，由于承受周期性热应力、机械冲击和摩擦磨损等作用，不可避免地会出现磨损、开裂、变形等失效现象，导致模具寿命降低，甚至报废。

传统的修复方法如堆焊、电镀等存在着热影响区大、结合强度低、修复精度差等缺点，难以满足现代模具制造业对高精度、高性能的要求。

2. 本选题国内外研究状况综述

h13模具钢的修复技术一直是国内外学者研究的热点，近年来，随着激光技术、热喷涂技术等先进制造技术的快速发展，其在模具修复领域展现出巨大的应用潜力。

1. 国内研究现状

国内学者在h13模具修复领域开展了大量研究工作，取得了一定的成果。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题主要研究内容包括：
1.h13模具失效分析：针对常见的h13模具失效案例，分析其失效原因和机理，为后续修复工艺的选择提供依据。

2.h13模具修复工艺选择：根据h13模具的失效特点和性能要求，对比分析激光熔覆和等离子喷涂两种修复技术的优缺点，选择合适的修复工艺。

3.激光熔覆修复工艺研究：研究激光熔覆修复h13模具的工艺参数，包括激光功率、扫描速度、送粉量等，分析其对熔覆层形貌、组织和性能的影响规律，确定最佳的激光熔覆修复工艺参数。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、实验研究和数值模拟相结合的方法，并按照以下步骤进行：
1.收集整理国内外有关h13模具钢的性能、失效形式、修复技术以及激光熔覆、等离子喷涂技术等方面的文献资料，进行系统学习和分析，了解本研究领域的最新进展和发展趋势。

2.制备h13模具钢试样，并对其进行相关的性能测试，如硬度、耐磨性、抗热冲击性能等，以获得h13模具钢的性能基线数据。

3.利用激光熔覆和等离子喷涂设备对h13模具钢试样进行表面修复实验，通过控制不同的工艺参数，制备出一系列具有不同组织和性能的修复层。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.系统研究了激光熔覆和等离子喷涂两种先进技术在h13模具修复中的应用，并对比分析了两种修复技术的优缺点，为h13模具修复工艺的选择提供了科学依据。

2.深入研究了激光熔覆和等离子喷涂修复工艺参数对修复层组织和性能的影响规律，并通过实验优化了修复工艺参数，获得了性能优异的h13模具修复层。

3.结合理论分析和实验验证，揭示了h13模具修复层的组织演变规律和性能强化机制，为h13模具修复技术的进一步发展提供了理论指导。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 王永峰, 杨合, 孙振国, 等. h13钢表面激光熔覆fe基合金的组织与性能研究[j]. 热加工工艺, 2021, 50(16): 123-128.

[2] 李强, 蔡志勇, 孙志超, 等. h13模具钢表面激光熔覆铁基合金层的组织与性能[j]. 材料热处理学报, 2020, 41(8): 142-149.

[3] 张鹏飞, 陈慧琴, 谢志鹏. 激光熔覆修复h13钢失效原因分析及工艺优化[j]. 激光与红外, 2022, 52(11): 1369-1376.