双脉冲HiPIMS放电特性及CrN薄膜高速率沉积

提出了一种新型的高功率脉冲磁控溅射(HiPIMS)技术,即放电由脉宽短、电压高的引燃脉冲和脉宽长、电压低的工作脉冲2部分组成的双脉冲高功率脉冲磁控溅射技术,目的是解决传统高功率脉冲磁控溅射沉积速率低的问题。研究了引燃脉冲电压及传统高功率脉冲磁控溅射条件对Cr靶在Ar气气氛下的放电特性的影响,并制备CrN薄膜。结果表明:随着引燃脉冲电压的施加,双脉冲高功率脉冲磁控溅射Cr靶放电瞬间建立,并获得较高的峰值电流,而传统HiPIMS模式的输出是渐渐爬升的三角波电流;与传统高功率脉冲磁控溅射相比,单位功率下双脉冲高功率脉冲磁控溅射具有更高的基体电流积分以及更多的Ar~+和Cr~0数量;引燃脉冲电压为590 V时,双脉冲高功率脉冲磁控溅射单位功率下CrN薄膜沉积速率为2.52μm/(h·kW),比传统高功率脉冲磁控溅射提高近3倍。     

脉冲频率对脉冲埋弧焊焊缝成形的影响

针对埋弧焊焊缝成形存在的问题,研究了一种采用脉冲电流的埋弧焊工艺-脉冲埋弧焊。以Q235钢板为试验母材,研究了脉冲埋弧焊脉冲频率对焊缝成形的影响。试验结果表明,随着脉冲频率的增加,焊缝的熔深和熔宽先增加后减小,余高大体上逐渐减小。当脉冲频率为15 Hz时,焊缝的熔深熔宽最大,余高最小。脉冲埋弧焊可以减少咬边现象。该研究为脉冲埋弧焊开拓了广阔的应用前景,具有重要的工程应用价值。     

液压脉冲设备瞬态分析与试验

液压脉冲设备用于产生液压管路或附件液压冲击试验的脉冲波形,液压脉冲波形的形状与参数直接影响到试验结果,脉冲波形应符合规范要求。本文介绍了液压脉冲设备的原理,建立了系统中管路和附件的压力瞬态模型,应用此模型就影响脉冲的部分因素进行了分析,为脉冲设备的研制提供必要的理论依据。最后给出了脉冲设备的试验结果。     

脉冲磁场对AZ31镁合金组织及压缩性能的影响

研究了在AZ31变形镁合金熔体凝固过程中施加脉冲磁场对其组织及压缩性能的影响。在设定的浇注温度下,考察了脉冲电压、脉冲频率及模具温度对合金的初生相形貌和晶粒尺寸的影响。结果表明,脉冲磁场可有效细化AZ31镁合金的组织;脉冲电压在0~300V范围内,脉冲频率在1~10Hz时,随着脉冲电压或脉冲频率的增加,合金的平均晶粒尺寸逐渐减小,初生相由发达的树枝晶退化成等轴晶和蔷薇晶。当模具温度在20~600℃时,AZ31镁合金的凝固组织出现先细化后粗化现象,拐点值为200℃;与常规铸造工艺相比,脉冲磁场对合金的压缩性能有明显影响,当脉冲电压为300V,脉冲频率为5Hz,浇注温度为720℃,模具温度为200℃时,合金的抗压强度达到340.87 MPa,抗压强度提高了71.40%,压缩率提高了75.14%。     

铝合金三丝双脉冲MIG焊熔滴过渡及电信号分析

文中搭建了三丝双脉冲MIG焊系统,采用高速摄像电信号同步采集系统对焊接过程进行实时监测,研究了铝合金三丝双脉冲MIG焊熔滴过渡行为以及双脉冲频率对焊缝成形的影响. 结果表明,弱脉冲向强脉冲过渡时,熔滴过渡表现为一脉一滴;强脉冲向弱脉冲过渡时,在开始阶段,焊丝发生再引燃,在结束阶段,熔滴过渡表现为两脉一滴;双脉冲频率增加,焊缝鱼鳞纹变密,双脉冲频率为3 Hz时,鱼鳞纹疏密均匀,焊缝成形最佳.     

PLC控制的焊接工艺对高强钢焊接性能的影响

以厚度为1 mm的冷轧低碳钢板为研究对象,通过PLC控制脉冲频率和占空比等工艺参数,研究了脉冲激光焊接和连续激光焊接条件下,焊接工艺对焊接接头组织和力学性能的影响。结果表明,低碳冷轧钢板适宜的脉冲频率为50 Hz,占空比为30%;连续激光焊接和脉冲激光焊接熔池深度相当的情况下,连续激光焊接的熔池宽度比脉冲激光焊接要宽。     

工件超声振动电火花复合加工技术的研究

采用正交试验和信噪比两种分析方法,并基于BP神经网络,研究了工件超声振动电火花复合加工技术的两个重要方面:工艺参数优化和工艺预测模型。研究了间隙电压、峰值电流、脉冲宽度和脉冲间隔对表面粗糙度及加工时间的影响,得到了基于试验数据的预测模型。结果表明,对表面粗糙度影响最大的电参数是峰值电流,然后依次为间隙电压、脉冲间隔、脉冲宽度,最优参数组为间隙电压65V,峰值电流2A,脉冲宽度5μs,脉冲间隔70μs;对加工速度影响最大的电参数是峰值电流,然后依次为脉冲宽度、间隙电压、脉冲间隔,最优参数组为间隙电压65 V,峰值电流8 A,脉冲宽度50μs,脉冲间隔10μs。通过信噪比分析得到的结果与正交试验分析得到的结果基本相同,但信噪比分析的结果比正交试验分析的结果稳定性得到提高。     

双脉冲参数对金属锰电沉积行为的影响

采用双向脉冲电沉积法制备金属锰,研究双脉冲电源的正向平均电流密度、反向脉冲系数、一组正向脉冲工作时间和反向脉冲工作时间系数对电流效率、单位功耗、阴极金属锰和阳极泥的微观形貌的影响。结果表明:双脉冲电流可有效消除浓差极化,抑制析氢反应,反向电流可溶解镀层表面的枝晶;脉冲参数过高或者过低都会造成金属锰层微观缺陷不断增加,镀层表面平整度与光亮度下降;而反向周期性电流的增大或者施加时间的延长可有效地防止阳极钝化,减少阳极泥的产生量。双脉冲电源的优化参数为:当正向平均电流密度为350 A/m2、反向脉冲系数α=1/10、一组正向脉冲工作时间为150 ms、反向脉冲工作时间系数为1/15时,电沉积2 h的电流效率最高为80.25%,阳极泥的产生量最低为2.93 g,而且金属锰镀层致密均匀、气孔少、基本无枝晶产生。     

脉冲磁场对Al-20Si合金中初生Si的影响

研究了不同脉冲电压和脉冲频率对Al-20Si合金中初生Si分布和形态的影响。结果表明,在脉冲磁场的作用下,初生Si主要表现为偏聚和粗化,为梯度材料的制备提供了可能;当脉冲电压为80V时,初生Si有所粗化且偏聚,其大量集中在边部,心部几乎不含初生Si;当脉冲电压为160V时,初生Si进一步粗化且有所团聚,但整体上分布趋于均匀化;当脉冲电压增加至240V时,初生Si团聚和粗化现象有所减弱,且其分布也较均匀。当脉冲频率变化较小时(1~5Hz),初生Si的分布和形态不会随脉冲频率的增加而改变;当脉冲频率增加到10Hz时,初生Si出现了偏聚和粗化的现象。     

GH145激光微焊接工艺及焊缝成形

采用微型脉冲激光实现了0.3mm厚GH145镍基高温合金的对接焊,主要研究脉冲频率、脉冲宽度、脉冲功率、脉冲能量等工艺参数对焊缝成形的影响规律,并分析工艺参数对焊接接头表面及横截面形貌的影响,以接头的力学性能为目标对工艺参数进行了优化。结果表明:当脉冲功率百分比为17%、脉冲宽度4 ms、脉冲频率2 Hz时,GH145激光焊接接头的焊缝成形最好并获得最大抗拉强度,为926 MPa。     

双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法

为优化双丝脉冲MIG焊的焊缝成形质量,提出双丝脉冲MIG焊的双脉冲焊接方法,构建基于DSP的双丝脉冲MIG焊的双脉冲数字化交替相位协同控制系统,对双丝脉冲MIG焊的单脉冲和双脉冲焊接进行平板堆焊试验.结果表明,双丝脉冲MIG焊双脉冲焊接系统实现了稳定的双脉冲焊接过程,焊缝成形良好.对单脉冲和双脉冲焊接所得焊缝的横截面宏观金相对比分析结果表明,双脉冲对焊接熔池有很强的搅拌作用,双脉冲焊接所得焊缝晶粒比单脉冲焊缝晶粒更小,说明双脉冲具有细化晶粒的效果,证明在双丝脉冲MIG焊中应用双脉冲有一定的优化作用.     

基于STM32的振动式循环脉冲电解控制系统设计

设计了以STM32为控制器、以触摸屏为人机界面的振动式循环脉冲电解控制系统。该系统采用伺服电机编码器反馈脉冲信号控制脉冲电解的加工角度范围,即当反馈脉冲个数处于某一区间时,进行脉冲电解加工,在区间以外时停止脉冲电解加工,从而实现小间隙加工、大间隙冲刷功能。此外,通过相应硬件和软件设计实现两台电机同步转动、平滑加减速和准确回零等功能。应用该系统能有效提高脉冲电解的实时性、准确性和加工质量。     

高速钢中走丝电火花线切割加工参数试验研究

为研究中走丝电火花线切割加工参数对高速钢切割质量的影响,采用单因素试验与正交试验相结合的设计方法,以高速钢的加工表面粗糙度为性能指标,重点研究分析了脉冲宽度、脉冲间距、功放管数和加工限速四个电参数对其性能指标的影响规律。根据极差与方差分析可知,各电参数影响表面粗糙度的主次顺序为加工限速、脉冲宽度、功放管数、脉冲间距,其中主要影响参数为加工限速。高速钢中走丝电火花线切割的最优参数组合:加工限速为40 Hz,脉冲宽度T_(on)为5μs,功放管数为4个,脉冲间距为9倍T_(on)。     

山形波可控硅熔化极脉冲氩弧焊机

为解决铝合金薄壁构件的焊接,研制了专用的熔化极脉冲氩弧焊机。本文仅报导脉冲电源及程序控制器的研制情况。一、山形波可控硅脉冲焊接电源 1.设计原理脉冲焊接电源的设计原理,是使电源每提供一个电流脉冲能控制     

脉冲宽度对亚微米级TC4钛合金激光微接焊缝成形及力学性能的影响

采用脉冲激光焊对0.2 mm厚TC4钛合金薄板进行对接焊,研究脉冲宽度对焊缝成形、微观组织和接头强度的影响。结果表明,由于冷却速度较快,得到的焊缝微观组织均为取向随机的针状α’马氏体相组成的网篮组织。随着脉冲宽度的增加,焊缝形貌由半圆形向X形转变。当脉冲宽度在2.7~4.9 ms时,试样的抗拉强度呈逐步递增趋势,脉冲宽度为4.9 ms时抗拉强度达到最大值(898.58 MPa)。硬度测试结果表明,脉冲宽度的增加导致焊接线能量增加,当脉冲宽度为4.9 ms时,焊缝区显微硬度达到最大值(379 HV)。     

脉冲磁场对AZ91-0.4Ca镁合金凝固组织的影响

研究了在低压脉冲磁场作用下,脉冲电压、脉冲频率、浇注温度和模具预热温度对AZ91-0.4Ca镁合金凝固组织的影响。结果表明:在0~300 V脉冲电压下,随着电压的升高,合金的初生相逐渐细化;在脉冲频率为0~10 Hz内,随着脉冲频率的增加,合金的初生相先细化后粗化,在脉冲频率为5 Hz时,细化效果最好;经脉冲磁场处理后,合金的初生相随着浇注温度的升高逐渐细化,随着模具预热温度的升高逐渐粗化。     

脉冲放电工艺参数对ZrC陶瓷涂层形成的影响

采用专用脉冲电源,以金属Zr为电极、45钢为基体在含C溶液中通过脉冲放电制备了ZrC陶瓷涂层,测定了涂层的厚度与硬度,探讨了峰值电流、脉冲宽度等工艺参数对涂层厚度与硬度的影响。结果表明,当峰值电流为16A或者当脉冲宽度为60μs时,ZrC涂层的硬度均能达到最大。     

脉冲弧焊时的规范参数对热循环的影响

本文以保持某一工件均匀焊透所需的单位能不变为前提,综合分析脉冲频率、脉冲占空比、脉冲烈度以及焊速对脉冲焊热循环的影响,得出了相应的工艺参数选择原则和设备调节方案。     

脉冲电压峰值对双丝脉冲MIG焊熔滴过渡及焊缝成形的影响

建立了双丝M IG焊工艺试验研究平台,该试验平台主要由Tandem型双丝焊系统、信号采集系统、高速摄像(摄影)系统以及脉冲控制系统等部分组成.在此基础上研究了脉冲电压峰值对双丝脉冲M IG焊熔滴过渡及焊缝成形的影响.结果表明,前丝脉冲峰值电压对熔滴过渡的影响比较显著.前丝脉冲峰值电压较低时,熔滴过渡形式为射滴过渡,前丝脉冲峰值电压较高时熔滴过渡形式为一脉一滴过渡形式,过大的前丝脉冲峰值电压的熔滴过渡形式为大滴过渡.前丝脉冲峰值电压越高,焊缝熔宽和熔深越大,过高的前丝脉冲峰值电压会导致焊缝表面质量恶化.     

Zr和脉冲磁场复合处理对纯镁凝固组织的影响

对比研究了Zr处理、脉冲磁场处理以及Zr和脉冲磁场复合处理对纯镁凝固组织的影响,同时考察了Zr和脉冲磁场复合处理条件下,不同的脉冲电压和频率对纯镁晶粒尺寸的影响。结果表明:Zr和脉冲磁场均可以显著细化纯镁的晶粒,且Zr和脉冲磁场复合处理对纯镁的晶粒细化效果最佳;当脉冲电压在0~270 V范围内,随着脉冲电压的增加,纯镁的晶粒尺寸逐渐减小;当脉冲频率在1~10 Hz范围内,随着脉冲频率的增加,纯镁的晶粒尺寸先减小后增大,转折点为5 Hz。