检索结果-内蒙古大学图书馆

材料导报 2023年第5期37卷 182-190页

作者：谭国龙白宇刘明黄艳斐王海斗马国政西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

热喷涂技术是通过喷涂粉末或丝材状态的原材料在基体表面得到具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能的涂层,从而达到对基体的保护作用。热喷涂粉末材料范围广泛,包括金属、非金属和陶瓷等,但是其生产成本高,利用率低,而且涂层沉积速率慢,喷... 详细信息

热喷涂技术是通过喷涂粉末或丝材状态的原材料在基体表面得到具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等性能的涂层,从而达到对基体的保护作用。热喷涂粉末材料范围广泛,包括金属、非金属和陶瓷等,但是其生产成本高,利用率低,而且涂层沉积速率慢,喷涂设备复杂。相比之下,丝材展现出了很大的优势,一方面丝材生产成本低,材料利用率高,涂层沉积速率快;另一方面,粉芯丝材的出现解决了陶瓷材料难以制成丝状以及实心丝材成分难以调控的问题,极大地促进了丝材喷涂工艺的发展。目前,丝材喷涂工艺主要有电弧喷涂、丝材火焰喷涂以及等离子转移弧喷涂,其中电弧喷涂和火焰喷涂工艺成熟,在喷涂粉芯丝材和实心丝材方面得到了广泛的应用,但是制备的涂层氧化严重,孔隙率高;等离子转移弧喷涂作为新的丝材喷涂工艺,制备的涂层氧化程度小,孔隙率低,涂层质量好。通过研究喷涂过程中丝材熔融机理和熔滴特性来改进喷涂工艺和设计新型喷涂技术成为提高涂层质量两种主要途径。本文综述了近年来热喷涂所用丝材的研究进展,以及涂层的耐腐蚀、耐高温和耐磨损性能;介绍了丝材火焰喷涂、电弧喷涂和等离子转移弧喷涂的优缺点;对喷涂过程中实心丝材和粉芯丝材的熔化和雾化行为以及粒子的形成进行了归纳总结,以期为后续研究新型丝材以及优化丝材喷涂工艺提供理论指导。最后展望了热喷涂用丝材和丝材喷涂工艺的发展方向。

关键词：热喷涂实心丝材粉芯丝材丝材喷涂技术熔化和雾化行为

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气体放电热源喷涂技术的数值模拟研究现状

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中国表面工程 2023年第6期36卷 16-35页

作者：李天昊黄艳斐刘明白宇王海斗马国政郭伟玲西安交通大学金属材料强度国家重点实验室西安710049 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 陆军装甲兵学院机械产品再制造国家工程研究中心北京100072

热喷涂技术是表面工程领域中极为重要的一种装备强化修复技术,其中以气体放电形式为热源的喷涂技术包括等离子喷涂和电弧喷涂,两者更是占据热喷涂领域的绝大市场份额,采用数值模拟可以解决一些在试验上较为棘手的重点研究问题,如等离子... 详细信息

热喷涂技术是表面工程领域中极为重要的一种装备强化修复技术,其中以气体放电形式为热源的喷涂技术包括等离子喷涂和电弧喷涂,两者更是占据热喷涂领域的绝大市场份额,采用数值模拟可以解决一些在试验上较为棘手的重点研究问题,如等离子体流场和熔滴传热传质行为等,以期实现工艺参数的准确调控和优异涂层的制备。研究电弧及等离子喷涂模拟的模型差异化问题及流场速度、温度、电磁性质,归纳相关模拟的发展历程,并调查试验与模拟的吻合程度。结果表明:电弧喷涂中丝材原料会使阴阳极产生温度差,水平速度分布较发散,熔滴模型也多未考虑熔滴群间相互作用;等离子喷涂研究中常用的三维瞬态双温模型已十分贴近实际工况,对熔滴飞行中的加热、加速过程及破碎行为的研究已较为完备,但仍存在湍流模型计算精度不够、对鞘层弧柱区的研究不够深入等问题。后续应重点在电弧喷涂多液滴模型、等离子体电磁作用和等离子丝材喷涂工艺的数值模拟等方面进行深入研究。

关键词：放电等离子喷涂数值分析射流

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磁场辅助激光熔覆铝基金属玻璃覆层

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航空学报 2018年第11期39卷 226-234页

作者：王晓明朱胜杨柏俊张垚徐安阳陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家联合实验室沈阳110016

为提高铝合金的表面性能,采用磁场辅助激光熔覆的方法在5083铝合金表面制备了Al-Ni-Y-Co-La五元金属玻璃熔覆层,并对其进行组织成分及性能分析。实验结果表明:熔覆层主要由非晶相、α-Al相以及Al_4NiY等金属间化合物组成,旋转磁场的搅... 详细信息

为提高铝合金的表面性能,采用磁场辅助激光熔覆的方法在5083铝合金表面制备了Al-Ni-Y-Co-La五元金属玻璃熔覆层,并对其进行组织成分及性能分析。实验结果表明:熔覆层主要由非晶相、α-Al相以及Al_4NiY等金属间化合物组成,旋转磁场的搅拌作用使熔覆层非晶相含量由10.2%提高到30.7%,且能够有效抑制多道搭接和多层堆积过程中重熔区晶粒的生长,细化了熔覆层晶粒组织,降低了残余应力,提高了显微硬度及韧性,使其平均显微硬度从278HV_(0.1)提高至335HV_(0.1),且波动较小,平均抗拉强度为303 MPa,为基体拉伸件的110.2%,平均伸长率为6.79%,为基体的33.1%。

关键词：激光熔覆磁场铝基金属玻璃残余应力显微硬度抗拉强度

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热等静压对激光选区熔化增材制造GH3230高温合金微裂纹与组织的影响

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航空制造技术 2024年第3期67卷 55-61页

作者：王继浩刘凯歌张雪峰谢印开李怀学中国航空制造技术研究院国家级高能束流加工技术重点实验室北京100024 中国航空制造技术研究院高能束流增量制造技术与装备北京市重点实验室北京100024 中国航空制造技术研究院增材制造航空科技重点实验室北京100024

为揭示GH3230高温合金的激光选区熔化增材成形性,研究了热等静压对激光选区熔化增材制造GH3230高温合金微裂纹与组织及拉伸性能的影响。结果表明,激光选区熔化增材制造GH3230高温合金沉积态存在凝固微裂纹,该裂纹在XOY截面呈现龟裂特征,... 详细信息

为揭示GH3230高温合金的激光选区熔化增材成形性,研究了热等静压对激光选区熔化增材制造GH3230高温合金微裂纹与组织及拉伸性能的影响。结果表明,激光选区熔化增材制造GH3230高温合金沉积态存在凝固微裂纹,该裂纹在XOY截面呈现龟裂特征,在ZOY截面呈现线状;热等静压之后,激光选区熔化增材制造GH3230高温合金的一部分微裂纹可以消除,另一部分较长的微裂纹难以消除。激光选区熔化增材制造GH3230高温合金沉积态组织基本为片状固溶体组织,在晶界附近存在少量析出碳化物;热等静压之后,在晶界附近析出大量的MoWCr碳化物,而晶内析出MoWCr碳化物数量多且尺寸较小。凝固微裂纹导致激光选区熔化增材制造GH3230高温合金沉积态XY方向抗拉强度及延伸率降低,而热等静压能减小大尺寸微裂纹,消除小尺寸微裂纹及气孔,可大幅提高XY方向的抗拉强度和延伸率。

关键词：增材制造(AM) 激光选区熔化(SLM) GH3230高温合金微裂纹热等静压(HIP)

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Al0.1CoCrFeNi高熵合金/Cu爆炸焊接界面结构

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焊接学报 2022年第7期43卷 36-42,I0005页

作者：田启超赵阳杨明马宏昊沈兆武任志强中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室合肥230027

高熵合金(high entropy alloys,HEA)是金属系统的一个新子集,具有复杂的成分.使用爆炸焊接工艺将Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金/Cu进行了复合加工,通过扫描电子显微镜和硬度测试表征了爆炸焊接产生的微观结构演变的不均匀特性.结果表明,爆... 详细信息

高熵合金(high entropy alloys,HEA)是金属系统的一个新子集,具有复杂的成分.使用爆炸焊接工艺将Al_(0.1)CoCrFeNi高熵合金/Cu进行了复合加工,通过扫描电子显微镜和硬度测试表征了爆炸焊接产生的微观结构演变的不均匀特性.结果表明,爆炸焊接界面在纵向截面上呈现周期性的结构分布,而在横向截面上呈现出不规则的边界,从不同截面可以统计得到相似的波形参数.通过界面区域的微观结构发现,界面附近具有沿着界面拉长的晶粒,旋涡区具有再结晶的等轴细晶;随着晶粒变形程度的增加,相应区域细晶的比例随之增加.纳米压痕测试结果表明,界面沿着爆炸焊接方向呈现周期性起伏的硬度分布,且混合区的硬度值介于两侧的硬度之间.

关键词：爆炸焊接高熵合金复合材料微观结构纳米压痕

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基于兰姆波的CFRP电池箱冲击损伤评估

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汽车工程 2024年第12期46卷 2232-2240页

作者：李仲玉贺子桐王剑锋王兵刘逸群张君媛哈尔滨工业大学(威海)汽车工程学院威海264209 湖南大学整车先进设计制造技术全国重点实验室长沙410082 哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室哈尔滨150001 吉林大学汽车底盘集成与仿生全国重点实验室长春130025

兰姆波具有传播距离长、成本低、对损伤敏感性高的特点,为研究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)电池箱因低速冲击造成的目视不可见的冲击损伤提供了巨大的潜力。虽然相对声学非线性参数(relative acoustic non... 详细信息

兰姆波具有传播距离长、成本低、对损伤敏感性高的特点,为研究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)电池箱因低速冲击造成的目视不可见的冲击损伤提供了巨大的潜力。虽然相对声学非线性参数(relative acoustic nonlinear parameters,RANP)被证明在量化复合材料冲击损伤程度方面有效,但损伤对其影响机制尚未得到探索。本研究采用实验和仿真相结合的方法,首次研究了不同冲击损伤对兰姆波在CFRP电池箱中传播的影响。为此,首先建立电池箱结构的几何模型,然后针对CFRP开展冲击实验,搭建CFRP电池箱损伤-监测的仿真模型,最后研究分层、基体压缩损伤和纤维拉伸损伤等对CFRP电池箱损伤评估参数的影响。结果表明,建立的CFRP仿真模型计算精度可靠,RANP参数对各模式损伤面积敏感,而对于损伤在厚度方向上出现的位置不敏感;损伤会使兰姆波在传播时产生新的频率成分,计算RANP参数能够分析损伤的程度;损伤程度在较低时,RANP参数大小更多取决于分层损伤,一旦损伤超出某个阈值,RANP参数大小更多取决于纤维断裂等CFRP层内损伤。该研究成果对于汽车碰撞安全部件的结构-功能一体化设计具有重要指导价值。

关键词：电池箱轻量化复合材料冲击损伤兰姆波

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微小型飞行昆虫降落/起飞过程微牛级接触力测试系统设计

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机械工程学报 2023年第5期59卷 280-290页

作者：闫征王立新董世运闫世兴河北科技大学机械工程学院石家庄050018 陆军装甲兵学院再制造技术国家重点实验室北京100072

现阶段微小型仿生飞行器降落/起飞过程的机动灵活性与仿生原型存在差异,降低了其作业过程的安全性与应用范围的普遍性,无干扰状态下仿生原型降落/起飞过程接触力的精确表征是解决该问题的必要前提。为此设计了微小型飞行昆虫降落/起飞... 详细信息

现阶段微小型仿生飞行器降落/起飞过程的机动灵活性与仿生原型存在差异,降低了其作业过程的安全性与应用范围的普遍性,无干扰状态下仿生原型降落/起飞过程接触力的精确表征是解决该问题的必要前提。为此设计了微小型飞行昆虫降落/起飞过程微牛级接触力测试系统,以碳纤维弹簧T300为接触力的感知器件并对其标定获取接触力-挠度-接触点位置的数学方程(拟合优度R2=0.979),选用高帧数摄像机记录微小型飞行昆虫在碳纤维弹簧降落/起飞过程的图像信息。选用苍蝇(Musca domestica)进行了接触力测试系统的运行调试,采用基于Matlab编写的图像分析处理程序提取碳纤维弹簧挠度、接触点位置等信息,计算求解接触力并进行修正以消除碳纤维弹簧重力的影响,结果显示苍蝇降落/起飞过程的接触力介于0.121~0.772 mN,为其体重(17.38 mg)的0.71~4.53倍。对于所设计的接触力测试系统,分辨力可达0.001 mN,并从模拟/实际标定、挠度精准获取、接触力修正、降落/起飞过程无干扰等4方面来提升准确度。研究结果为微小型飞行器仿生原型运动行为的定量、准确表征提供了可借鉴的技术与方法。

关键词：仿生原型仿生飞行器微牛级接触力挠度图像处理

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超快激光制备金属抗反射表面的研究进展

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中国表面工程 2021年第6期34卷 90-101页

作者：吕晓仁钟兵黄艳斐邢志国郭伟玲沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084

金属材料抗反射表面在太阳能电池、光电子产品和军事隐身等领域具有广泛应用,制备微结构的金属抗反射表面具有极大地挑战性,通常这种结构是通过相当复杂和耗时的技术制备。超快激光微加工技术刻蚀的微纳抗反射结构具有可控、稳定、环保... 详细信息

金属材料抗反射表面在太阳能电池、光电子产品和军事隐身等领域具有广泛应用,制备微结构的金属抗反射表面具有极大地挑战性,通常这种结构是通过相当复杂和耗时的技术制备。超快激光微加工技术刻蚀的微纳抗反射结构具有可控、稳定、环保且单步制备等特点,已成为近年来的研究热点。梳理抗反射表面的理论模型及影响因素,概述国内外超快激光刻蚀抗反射表面的结构类型,提出未来超快激光制备金属微纳结构可能在太阳能电池的开发和利用、军事隐身及环保产品的应用等领域得到应用。最后,总结超快激光刻蚀制备抗反射微纳结构表面存在的问题,并对超快激光加工微纳结构抗反射多功能表面的应用前景进行展望。结果表明:超快激光在金属表面织构能够制备纳米、微米和微纳混合多种类型的微纳结构,实现了金属表面多种波段的超宽波谱的低反射率。随着波长的增加,具有微纳米结构的金属表面的反射率比具有相对光滑结构的金属表面的反射率增加得更慢。对超快激光制备金属抗反射表面在各领域的应用研究有一定的理论依据与参考意义。

关键词：抗反射表面金属超快激光微米结构纳米结构微纳结构

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Li含量对亚快速凝固2A97铝锂合金的性能及组织演变规律的影响（英文）

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稀有金属材料与工程 2019年第9期48卷 2737-2744页

作者：唐迎春罗磊骆良顺刘玉林徐严谨苏彦庆郭景杰傅恒志哈尔滨工业大学金属精密热加工国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 沈阳航空航天大学辽宁沈阳110100 中航工业制造技术研究院北京100024

通过亚快速凝固技术铸造2A97Al-Li合金,借助密度和拉伸测试对合金性能进行分析。同时,利用差热分析(DSC),光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)对合金显微组织演变进行研究。结果表明:通过亚快速凝固技术和合理的热处理工艺可以有... 详细信息

通过亚快速凝固技术铸造2A97Al-Li合金,借助密度和拉伸测试对合金性能进行分析。同时,利用差热分析(DSC),光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)及能谱(EDS)对合金显微组织演变进行研究。结果表明:通过亚快速凝固技术和合理的热处理工艺可以有效减少2A97 Al-Li合金中存在的粗大第二相,这对于超低密度Al-Li合金的实现具有十分重要的意义。随着合金中Li含量的增加,Cu原子更倾向于捕获Li原子而形成Al2CuLi相;同时,Al2Cu相相对减少,并出现花瓣状共晶相Al2CuMg;另外,亚快速凝固Al-Li合金的铸态显微组织由树枝晶向胞状晶转变,并促进晶粒细化。然而,随着Li含量由1.5%(质量分数,下同)上升到3.5%过程中,热处理的效果逐渐降低,导致粗大共晶相残留于合金的三角叉晶界处,使合金力学性能降低。

关键词： 2A97 Al-Li合金亚快速凝固超低密度铝锂合金花瓣状共晶相

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超音速等离子喷涂制备金属陶瓷涂层的抗冲蚀性能

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稀有金属材料与工程 2018年第6期47卷 1884-1889页

作者：于方丽白宇谢辉刘银超王海军吴九汇西安航空学院陕西西安710077 西安交通大学陕西西安710049 金属材料强度国家重点实验室陕西西安710049 装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室北京100072

通过高效能超音速等离子喷涂(SAPS)制备WC-Co及WC-Ni Cr金属陶瓷涂层,对比研究了2种涂层的抗冲蚀性能及在热腐蚀条件下的结构和性能演变。结果表明:2种涂层在喷涂过程中均会发生一定程度的脱碳,表现为W_2C相的形成;同时在WC-Co涂层中有... 详细信息

通过高效能超音速等离子喷涂(SAPS)制备WC-Co及WC-Ni Cr金属陶瓷涂层,对比研究了2种涂层的抗冲蚀性能及在热腐蚀条件下的结构和性能演变。结果表明:2种涂层在喷涂过程中均会发生一定程度的脱碳,表现为W_2C相的形成;同时在WC-Co涂层中有少量的Co_3W_3C和Co_6W_6C相生成,且该涂层在热腐蚀后表层的WC相出现了分解与氧化,形成了W_3C、W_6C_(2.54)等脱碳相与CoWO_4、WO_3等氧化物相。在普通冲蚀条件下,WC-Co涂层的抗冲蚀性能更为优异,但热腐蚀会极大降低WC-Co涂层的抗冲蚀性能;与之相反,WC-NiCr涂层中的NiCr相在热腐蚀环境下生成的Cr_2O_3可以有效阻挡涂层内部与外部之间的物质扩散,从而降低了热腐蚀对涂层结构的破坏,在热腐蚀条件下表现出了优良的抗冲蚀性能。

关键词：金属陶瓷涂层超音速等离子喷涂抗冲蚀性能热腐蚀氧化

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