書中首先介紹了再制造工程的內(nèi)涵、水下激光沉積再制造系統(tǒng)的組成；其次對比分析了激光沉積（DMD）和水下激光沉積（UDMD）過程中流體行為、熔池演變及凝固組織表征；再次在不同水深環(huán)境下利用UDMD技術(shù)修復了常見的海工材料，如Ti-6Al-4V、HSLA-100鋼、NV E690鋼、高氮鋼、馬氏體時效鋼18Ni300，表征了水環(huán)境下特殊的凝固行為、組織演變，獲得了水下修復試樣的多種力學性能數(shù)據(jù)和腐蝕特性；最后對該技術(shù)進行了總結(jié)和展望。UDMD在修復大型工程結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)出很好的修復潛力和效率，因為UDMD工藝的沉積速率可達150~350 cm3/h。此外，持續(xù)優(yōu)化UDMD工藝和粉末成分有望帶來更有意義的結(jié)果。例如，同時實現(xiàn)強度和延展性、獨特的微觀結(jié)構(gòu)、耐磨和耐腐蝕涂層。
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2000.09-2004.07：東北大學，材料與冶金學院尖子班 學士
2004.09-2009.07：東北大學，材料與冶金學院，博士
2007.10-2008.10：美國密歇根大學，工學院機械系，聯(lián)合培養(yǎng)博士
2009.07-2014.03：江蘇大學，機械工程學院，講師，副教授，碩導
2010.04-2010.10：美國密歇根大學，工學院機械系，研究人員
2014.03-2017.04：東南大學，機械工程學院，副教授，碩導
2017.04-至今，東南大學，機械工程學院，教授，博導
2023.08-至今，廣東腐蝕科學與技術(shù)創(chuàng)新研究院，兼職特種環(huán)境氛圍（水下）激光增材制造理論、技術(shù)、裝備、應用；材料疲勞、腐蝕、磨損、斷裂等行為分析中國有色金屬學會增材制造技術(shù)專業(yè)委員會委員、機械工程學會高級會員、激光加工專委會會員、全國材料新技術(shù)發(fā)展研究會理事、Laser Eng.編委。獲中國機械工業(yè)科學技術(shù)一等獎 1 項、江蘇省六大人才高峰高層次人才項目 1 項。美國激光學會成員、中國機械工程學會高級會員、中國有色金屬學會增材制造技術(shù)專業(yè)委員會委員、全國材料新技術(shù)發(fā)展研究會理事、Laser Eng.編委。國際期刊Acta Materiala, Addit. Manuf., Mater. Sci. Eng. A, Appl. Surf. Sci., Surf. Coat. Technol., J. Mater. Process. Mater. Lett., 等國際雜志特邀審稿人
目錄
第一章 緒論
1.1再制造工程的特征及內(nèi)涵
1.2 海洋工程裝備水下原位修復背景與意義
1.3 海洋工程裝備水下原位修復技術(shù)體系
1.3.1 水下電弧焊接技術(shù)
1.3.2 水下激光焊接技術(shù)
1.4 水下激光沉積技術(shù)
1.5 水下激光沉積技術(shù)應用展望
1.5.1 技術(shù)研究層面
1.5.2 技術(shù)管理層面
1.5.3 技術(shù)應用層面
第二章 水下壓力環(huán)境對激光沉積熔池凝固影響機理研究
2.1水下壓力環(huán)境激光沉積系統(tǒng)及實驗
2.2數(shù)學模型建立
2.2.1外部因素對沉積軌跡輪廓的影響
2.2.2外部因素對Marangoni對流的影響
2.2.3外部因素對枝晶生長的影響
2.3沉積軌跡輪廓演化
2.4熔池動力學演化
2.5枝晶生長演化
2.5.1枝晶形貌
2.5.2溶質(zhì)分布
第三章 水下激光沉積再制造鈦合金
3.1水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V實驗及溫度歷程分析
3.1.1水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V工藝試驗
3.1.2水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V溫度場建模
4.2水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V微觀組織演變
3.2.1水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V微觀組織表征
3.2.2熱循環(huán)過程對組織演化及元素擴散的影響
3.3水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V力學性能分析
3.3.1水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V力學性能表征
3.3.2微觀組織對力學性能的影響
3.4水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V疲勞特性
3.4.1水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V疲勞試驗過程
3.4.2水下激光沉積再制造Ti-6Al-4V疲勞特性
3.4.3組織、缺陷及殘余應力對短疲勞裂紋萌生和擴展影響機制
第四章 水下激光沉積再制造低合金高強鋼
4.1水下激光沉積再制造HSLA-100組織演變及力學性能分析
4.1.1水下激光沉積再制造HSLA-100工藝試驗及溫度歷程分析
4.1.2水下激光沉積再制造HSLA-100微觀組織表征
4.1.3水下沉積熱動力學過程對微觀組織形成/演變的影響機制
4.1.4水下激光沉積再制造HSLA-100力學性能表征
4.1.5 微觀組織演變和冶金缺陷對力學性能的影響
4.2水下激光沉積再制造NV E690組織演變及力學性能分析
4.2.1水下激光沉積再制造NV E690工藝試驗
4.2.2水下激光沉積再制造NV E690微觀組織表征
4.2.3 水下環(huán)境對NV E690微觀組織演變的影響
4.2.4水下激光沉積再制造NV E690力學性能表征
4.2.5微觀組織對力學性能的影響
4.3水下激光沉積再制造NV E690耐蝕性能提升策略
4.3.1水下激光沉積NV E690耐蝕涂層制備工藝試驗
4.3.2水下激光沉積耐蝕涂層微觀組織分析
4.3.3水下激光沉積耐蝕涂層的宏觀偏析機理
4.3.4水下激光沉積耐蝕涂層腐蝕性能評價
4.3.5水下激光沉積耐蝕涂層組織特征對腐蝕行為的影響
第五章 水下激光沉積再制造馬氏體時效鋼
5.1水下激光沉積再制造18Ni300工藝試驗
5.2水下激光沉積再制造18Ni300微觀組織演變
5.2.1水下激光沉積再制造18Ni300微觀組織演變
5.2.2水下壓力環(huán)境對微觀組織演變的影響
5.3水下激光沉積再制造18Ni300力學性能分析
5.3.1水下激光沉積再制造18Ni300力學性能表征
5.3.2微觀組織對力學性能的的影響
5.4水下激光沉積再制造18Ni300沖蝕性能分析
5.4.1沖蝕磨損實驗設置
5.4.2 18Ni300修復試樣沖蝕磨損行為及形貌分析
5.4.3修復試樣沖蝕磨損機理分析
第六章 水下激光沉積再制造高氮鋼
6.1水下激光沉積再制造低氮HNS微觀組織演變及力學性能分析
6.1.1水下激光沉積再制造低氮HNS工藝試驗
6.1.2水下激光沉積再制造低氮HNS微觀組織表征
6.1.3水冷效應對碳化物析出影響
6.1.4水下激光沉積再制造低氮HNS力學性能表征
6.1.5微觀組織特征對低氮HNS力學性能的影響
6.2水下激光沉積再制造高氮HNS微觀組織演變及力學性能分析
6.2.1水下激光沉積再制造高氮HNS工藝試驗及孔隙缺陷分析
6.2.2水下壓力環(huán)境對熔池氮行為的影響
6.2.3水下激光沉積再制造高氮HNS微觀組織表征
6.2.4水下壓力環(huán)境對奧氏體轉(zhuǎn)變的影響
6.2.5水下激光沉積再制造高氮HNS力學性能表征
6.2.6水下壓力環(huán)境對高氮HNS力學性能的影響
6.3水下壓力環(huán)境氮分壓調(diào)控激光沉積再制造高氮HNS
6.3.1氮分壓調(diào)控水下激光沉積再制造高氮HNS工藝試驗
6.3.2氮分壓調(diào)控高氮HNS修復試樣微觀組織表征
6.3.3修復試樣氧、氮含量分析
6.3.4氮分壓對修復試樣微觀組織演化的影響
6.3.5氮分壓調(diào)控對高氮HNS力學性能的影響
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