超声波技术在滤芯清洗工艺中的应用研究

超声波清洗主要是安装在清洗槽内的超声波换能器在清洗液中发射足够的超声波能量,在液体内部形成空化效应。通过借助这种在清洗液中的空化效应产生比较强的冲击力,对物体表面的杂质、污垢以及油腻等进行清洗。随着科学技术的发展进步,针对放射性滤芯表面吸附和烧结的饼状物质的清洗需要实现自动化。除清洗方法之外,清洗设备也是保证清洗效率的重要因素之一。通过研究引入最佳的清洗设备和清洗工艺路线,可有效地解决放射性滤芯的清洗技术难题,提高清洗效率。本文针对超声波清洗设备的结构和原理进行分析,探究超声波清洗技术的特点及应用。     

某铝合金零件铬酸盐封闭后腐蚀问题研究

针对某雷达铝合金零件在阳极氧化铬酸盐封闭处理后出现局部腐蚀的问题进行研究,分析产生局部腐蚀问题的原因,设计试验验证了铬酸盐封闭溶液状态、铝合金阳极氧化膜厚度、挂具材质等因素对腐蚀行为的影响,针对原因提出了改进措施并对效果进行了验证。结果表明：铝合金零件在阳极氧化后铬酸盐封闭过程中,铝合金零件与钛合金挂具在溶液中直接接触,两者会发生严重的电偶腐蚀现象,导致铝合金零件表面出现局部腐蚀问题。使用铝合金挂具或减小钛合金挂具与溶液的接触面积,能够有效避免腐蚀问题的发生,获得满足要求的阳极氧化铬酸盐封闭表面。     

超声波技术在锆管清洗装备中的应用改进

为了进一步提升锆管的清洗效果,在介绍锆管清洗装备的基础上,阐述超声波在锆管清洗中的应用改进。清洗介质、清洗温度、清洗方式、超声波参数等对锆管的表面清洗质量均有较大影响。清洗介质要选择与清洗对象相匹配的介质;清洗温度在30～50℃时超声波的空腔效果最好,配合清洗介质清洗时通常采用50～80℃的工作温度为佳;对外径较大的锆合金管材,可采用超声波加浸入式清洗方式,对外径较小的锆合金管材,可采用超声波加内流动清洗方式;超声波频率越低在液体中产生空腔就越容易,产生的力度大,作用也越强,适用于工件的初洗,超声波频率高则超声波方向性强,适合于精细工件的精密清洗;超声波功率密度越高,空腔效果越强,速度越快,清洗效果越好,但对于精密的、表面光洁度甚高的产品,采用长时间的高功率密度清洗会对产品表面产生“空腔”腐蚀。声波在液体中的传播性很好,超声波技术非常适合锆合金长管件的清洗,选择合适的超声波清洗工艺对锆合金管件的表面质量、加工效率有很大的影响,可根据实际需要选择匹配的清洗装备及清洗工艺。     

六轴摆动研磨机的设计及分析

在仪器制造行业中,常常需要许多铝合金的壳体类零件。这些零件的工艺性较差,而对它们的装配结合面,往往要求有较高的表面精度和光洁度。以前我们对这些壳体类零件结合面的加工,是采用精车、精铣工艺。由于铝合金零件具有强度低、变形大等特点,在切削加工后,零件内部存在大小不等的内应力,会使壳体零件产生缓慢的变形,最终影响其表面的不平度要求。零件结合面的不平度又将使装配后的产品产     

惯性仪表铍材复杂结构件清洗技术研究

针对铍材复杂结构零件,进行了超声波清洗相关影响因素研究,提出了采用复合频率超声波清洗的方法。通过研究与试验,形成了铍材复杂结构的超声波组合清洗工艺,有效提升了零件的洁净度。检测结果表明,该清洗工艺方法可行有效。     

RSC-1残盐净洗剂的研究

为了提高金属材料的机械性能,国内一般采用盐浴淬火。由于热处理过程中残盐清洗不干净,在加工过程中将残盐带到冷却液中,不但腐蚀加工的零件而且还会腐蚀机床,要除净这种残盐,我国多采用水煮,部份用表面活性剂(如6503、664、321金属清洗剂)清洗。这些清洗材料对清洗油污有效,但除盐不彻底(尤其是高温残盐),渗透性能较差,不能满足     

空化水喷丸中空泡云动态演变及靶距优化研究

空化水喷丸是利用空化水射流中空泡云溃灭的能量冲击金属零件表面,使其表面产生强化效果的一种新工艺,但目前靶距选择缺少依据。利用高速相机开展了空化水射流试验,采用帧间差分法(Frame-difference method,FDM)分析了空泡云动态演变规律,得出空泡集中溃灭范围。同时,以2A12铝合金为例,基于不同直径d的喷嘴,进行空化水喷丸验证试验,研究了不同靶距对材料表面性能的作用规律。结果表明,空泡云具有明显的初生-发展-脱落-溃灭的周期性,空泡集中溃灭范围为60d～75d;空化水喷丸的最佳靶距为60d～67.5d,但当d=1.8mm、靶距为120mm时产生过喷现象;提出了根据靶距空化水射流可分为液滴作用区、混合作用区和空化作用区。     

铝合金直流法硬质阳极化膜层工艺与性能研究

采用直流法实现铝合金的硬质阳极氧化膜层的加工工艺,通过实验研究了不同牌号铝合金材料在硬质阳极氧化时由于电流密度、电解液浓度的不同而对膜层厚度、硬度、耐磨性的影响,经过对性能试验数据的统计分析确定了最佳工艺方案,并在活塞、套筒、轴承等有耐磨要求的铝制零件的表面处理方面得到了广泛应用。     

铝合金薄板零件的典型数控加工工艺方案

针对航空航天和军工产品制造中常用铝合金薄板加工各类基板、盖板、底板等零件时材料去除率高且加工变形严重,需要在铣削加工过程中保证薄板零件尺寸精度和形状精度、减少薄板铣削后变形的问题,制定了数控加工工艺方案。分别通过对制造过程中零件的装夹方式、铣削方法、去应力方法等采取措施,以减少铝合金薄板加工产生的铣削应力、装夹应力和材料弹性变形应力等影响零件的变形因素,并经过多种加工工艺的对比、筛选和改进,解决了铝合金薄板零件加工变形问题,形成了一套满足铝合金薄板加工整体系统化的装夹、定位和铣削的典型数控加工工艺方案。     

超声波清洗的广泛应用

1　超声波清洗的广泛适用性　　超声波清洗作为一种先进、高效的清洗技术 ,在国内外越来越得到广泛的应用。近年来 ,国内生产的超声波清洗机的种类和数量急增 ,超声波清洗技术也在不断发展和提高。超声波清洗技术之所以越来越得到广泛应用 ,是由于它具有诸多特点 : 超声波清洗可大大提高被清洗制件表面的洁净度 ,这在近代电子、航空、宇航等高、精、尖科学技术发展中 ,显得尤为重要 ; 清洗速度快、工效高 ; 超声波清洗机的应用便于清洗工艺的实施及工艺过程的连续自动化 ; 不宜用其它清洗工艺清洗的易碎物品或制件 ,可用超声波清洗法进行较…     

超声波辅助选择性电沉积技术研究进展

选择性电沉积技术可用于机械零件局部表面功能性涂层的制备,还可用于局部损失部位的尺寸恢复,该技术具有沉积电流密度大、沉积速度快的特点,但同时存在沉积层残余应力大、易产生裂纹、质量不均匀等不足。将超声波引入选择性电沉积可减小沉积层的内应力,提高沉积层的硬度和耐腐蚀性能,实现机械零件局部高性能涂层的制备及小型精密件的快速成形。介绍了浸没式超声辅助选择性电沉积、超声辅助喷射电沉积以及工件振动式超声辅助喷射电沉积等超声波在选择性电沉积技术中的应用方式,重点介绍了超声波对镀层表面形貌、相结构、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等的影响,探讨了超声空化、热效应和机械效应等超声波影响选择性电沉积的机理,并指出了超声波辅助选择性电沉积技术存在的问题及发展方向。     

表面粗糙度对304不锈钢空蚀腐蚀联合作用的影响

为探究不同表面粗糙度对腐蚀空蚀破坏的影响机制,利用超声空蚀实验装置,对不同表面粗糙度的304不锈钢试样在质量分数3.5%NaCl溶液中进行空蚀腐蚀联合作用实验。通过分析试样的质量损失、表面形貌、显微硬度和电化学性能变化,探究不同表面粗糙度对空蚀腐蚀表面形貌和性能的影响规律。结果表明：空蚀腐蚀后的304不锈钢试样表面出现蚀坑,且蚀坑主要发生在磨痕边缘,并呈现腐蚀和空蚀双重特征;随着表面粗糙度的增大,蚀坑的密度增加,试样质量损失更加严重,但粗糙度达到一定程度时,空蚀会降低表面粗糙度数值,起到平整作用;经过空蚀腐蚀作用后,试样表面均出现硬化现象,但随着表面粗糙度的增大,试样表面硬化现象变弱;空蚀腐蚀后,试样的腐蚀电流增大,腐蚀电位负移,且随着粗糙度增大,试样的腐蚀电位和腐蚀电流变化也增大,呈现耐腐蚀性能不断下降趋势。     

功率超声珩磨空化试验分析

功率超声珩磨加工过程中会发生空化现象,为探究空化对被加工材料表面的影响,进行超声珩磨空化正交试验并针对凹坑最大直径、表面侵蚀率、表面粗糙度三个指标进行试验分析,这三个指标可分别表征单泡溃灭强度,整体空化强度及空化对材料表面质量影响,结果表明：空化造成材料表面微小凹坑,影响凹坑最大直径的主要因素依次为距离和振幅,距离越小,振幅越大,则凹坑最大直径越大;影响表面侵蚀率的主要因素依次为试验时间和距离;而振幅则对材料表面粗糙度的影响最大,在距离5 mm、振幅65%、试验时间1/3 min条件下,试样表面粗糙度降低,表面质量提高。因此,在一定条件下,空化效应有助于改善超声珩磨中工件表面质量,试验分析结果对超声珩磨实际加工具有借鉴意义。     

Tools for Ultrasound Cleaning

Special high-efficiency cleaning methods are required for industrial products, on account of their complex geometry and the wide range of surface contaminants. The design of ultrasonic radiators for that purpose is considered. Geometric aspects of the formation of cavitation regions are discussed.     

PLC在清洗光盘MASK铝黏附层中的应用

针对光盘Mask上铝黏附层的清洗问题，以PLC为控制核心设计了一套自动清洗设备，以取代当前的手工操作，本文对光盘制作工作，超声波原理以及该清洗设备的系统组成，工作流程等作了详细介绍，试验结果表明，该设备能获得较好的清洗效果。     

Experimental Study on Influences of Surface Materials on Cavitation Flow Around Hydrofoils

In order to resist on the cavitation erosion, many researchers try to change the solidity and tenacity of the coatings,but ignore the influence of surface characteristics of materials on cavitation flow and the interaction with each other.In this paper, high speed visualization system is used to observe the cavitation flow patterns in di erent stage. After comparing the characteristics of cavitation flow around hydrofoils made of aluminum(Foil A), stainless steel(Foil B)and the hydrofoil painted with epoxy coating(Foil C), the study shows that material has a significant e ect on the cavitation flow. Firstly, when the incipient cavitation occurs, cavitation number of Foil A is highest among three hydrofoils, generating horseshoe vortex randomly. For Foil B and Foil C, it shows in the form of free bubbles. When the sheet cavitation occurs, Foil A has the highest cavitation number and shortest period, which is contrary to Foil C. And cavity consists of lots of small finger-like cavities. For Foil B and Foil C, it both constitutes with many bubbles. Compared with the high-density and small-scale cavities over surface of Foil C, the cavity of Foil B has larger scale and less density,which causes a minimal scope of influence of the re-entrant jet and strong randomness. When the cloud cavitation occurs, Foil C has the lowest cavitation number and shortest period. Secondly, compared with aluminum, both of stainless steel and epoxy coating restrains the occurrence and development of cavitation, and stainless steel and epoxy coating performs better than aluminum. For inception and sheet cavitation, stainless steel performs better than epoxy coating and aluminum. For cloud cavitation, epoxy coating performs better than stainless steel and aluminum.The objective of this paper is applied experimental method to investigate the e ect of surface materials on cavitation around Clark-Y hydrofoils.     

气液耦合激振与超声空化数值模拟运动学分析

提出了一种将外加气体与液压油结合起来的气液耦合激振方式,通过控制气脉冲与液压油形成的空化泡发生生长和破灭,从而产生空化作用对液压系统内部污染物进行分散与剥离;开发了以气液耦合波动为激振方式的气液激振试验系统,建立了波动发生器作用下的气泡运动学方程;数值模拟了波动发生器与超声波作用下空化泡的运动学过程,并进行了对比分析,发现低频的波动发生器作为激振源使气泡产生的空化作用是显著的,为气液耦合激振作用下气泡空化过程的可控性研究提供了部分理论依据。     

汽车减震器金属零件的自动超声清洗机研制

应用超声波清洗的原理,为某汽车减震器零件生产企业研制了三槽超声波清洗机。清洗机主要由高压水喷淋清洗槽、超声波清洗槽和快速风干槽3部分组成,清洗机能够对金属零件进行快速高效的清洗。清洗在水中完成,并设计了水循环使用结构,很大程度降低了水资源的使用。采用PLC和触摸屏实现自动控制,性能稳定,人工成本和工人的劳动强度有了大幅下降,而清洗效率得到大幅提高。     

Interaction mechanism between nanoparticles and ultra-smooth surface under effect of cavitation

During the nanoparticle colloid jet polishing process to obtain ultra-smooth surface, cavitation is easy to occur because of the intense fluid turbulence. Cavitation interacts with nanoparticles in the colloid solution, which has a great influence on the processing quality of the ultra-smooth surface. In this paper, the collision between nanoparticles and ultra-smooth surfaces under the micro-jet effect formed by cavitation is studied. Molecular dynamics simulation result shows that the collision of nanoparticles changes the atomic position of the collision region of workpiece, resulting in lattice distortion, coordination number and atomic potential energy increased. The ultrasonic cavitation system is used to prepare the monocrystalline silicon workpiece that effected by nanoparticle colloid cavitation. After the process, the dark spots could be observed on the surface of workpiece by SEM. The dark spots are the traces of the collision between the nanoparticle and workpiece, which verify the molecular dynamics simulation results. XPS detection of the surface of monocrystalline silicon workpiece processed by nanoparticle colloid cavitation has been done and the result is slightly different from the workpiece that have not been processed by cavitation. The difference illustrates that the chemical bonding between nanoparticles and monocrystalline silicon surfaces has formed. The simulation and experimental results show that the cavitation is beneficial to the removal of the material of the workpiece by nanoparticles, but it has an adverse effect on the formation of ultra-smooth surface.     

The residual stress, texture and surface changes in steel induced by cavitation

In an investigation of the destruction of materials by cavitation, samples made of steel (quenched and tempered 42 CrMo 4 and normalized Ck 45) were tested in an ultrasonic vibration apparatus. As well as the material loss, the residual stress, texture, lattice distortion, microhardness and topography of the surface layer of these samples were examined.

The results indicate that shock waves during the incubation period are the main cause of plastic deformation of the material. The yield strength of the material during the cavitation attack is reduced by the high frequency dynamic load. The changes observed in the material are similar to the events produced by flow cavitation or shot peening. This means that the mechanical stresses in vibrational and flow cavitation are essentially similar and in many respects the cavitation-induced deformation mechanism is comparable to that of shot peening.