合金铸铁光束熔凝处理后的组织和硬度

采用自研的ＳＲ－Ⅱ型５ｋＷ聚焦光束加热设备对珠光体合金铸件进行了表面熔凝强化处理。借助扫描电镜、光学显微镜、显微硬度和表面硬度计研究了采用不同聚焦模式的光束熔凝处理的合金铸铁的表面硬度、显微硬度分布及光束热作用区的组织转变特点。结果表明,当采用单一模式的反光镜聚焦时,功率密度较低、热作用区的奥氏体发生了托氏体－索氏体转变;而采用透镜与反光镜配合的复式聚焦模式时,由于功率密度的提高,奥氏体转变为马氏     

合金铸铁聚焦光束表面强化技术

采用灯幅射聚焦光束做热源对合金铸铁进行表面熔凝处理,研究了熔凝处理层的组织和性能特点及光束工艺参数对组织和性能的影响。研究表明,采用聚焦光束熔凝正理２技术可在合金铸铁表面获得一个深度为毫米级、硬度为ｍ８５０的强化层,调节功率密芳和扫描速度可有效控制强化工和宽娄输入功率为５ｋＷ,扫描速度为３．５ｍ／ｈ时,一次熔凝正理２宽度可达１２ｍｍ。经光束熔凝处理后的合金铸铁组织有分层现象,采用较低的扫描速度时,     

光束多层熔覆技术在冲击疲劳配副强化中的应用

焊条生产线切丝机关键部件锤头和刀架配副受冲击疲劳而破坏,给焊条行业造成了极大的经济损失。本文研究了采用聚焦光束多层熔覆技术强化受冲击疲劳配副的可能性。采用镍基合金和聚焦光束多层熔覆技术强化的锤头和刀架配副在生产中进行了验证,经光束熔覆强化的冲击疲劳配副寿命比新零件提高了2倍。     

光束诱导45钢表面相变硬化过程温度场的三维数值模拟

采用数值模拟技术 ,可以使聚焦光束处理参数的优化过程更加经济、高效。在此背景下 ,本文建立了聚焦光束相变硬化过程温度场分布的三维数值分析模型。模型考虑了试样的有限尺度 ,试样材料热物理参数的温度依赖关系 ,以及对流、辐射造成的表面热损失。对尺寸为 1 2 5mm× 1 2 5mm× 90mm的 4 5钢试样的瞬态传热过程进行三维模拟 ,验证了模型的可靠性。计算得到的试样三维温度分布图像可用来预测聚焦光束处理产生的相变硬化层尺寸。结果表明 ,聚焦光束相变硬化过程温度场的空间分布是局域化的 ,并且具有极高速的加热和冷却过程。匀速扫描的聚焦光束相变硬化过程存在端部效应     

高能束粉末堆焊技术

堆焊是现代材料加工与制造业中一种重要的制造和维修方法.近年来,高能束粉末堆焊技术凭借其特有的优势得到了迅速的发展.高能束粉末堆焊主要包括等离子弧堆焊、电子束堆焊、激光堆焊以及聚焦光束表面堆焊.简单介绍了几种高能束堆焊技术的工艺特点、应用情况以及近年来的发展,并指出其发展方向.     

光纤引导皮秒激光Al2O3陶瓷精细刻线研究

作为一项基础研究．提出了一种在陶瓷表面加工凹槽的新方法,利用光纤引导激光在陶瓷表面实现加工,并基于有限元分析法,对光通过光纤的电场强度进行了模拟,从实验和模拟两方面证明了光纤对激光具有光强增强效果,及其对光束的引导作用,能达到材料表面微结构的加工效果。与未用光纤引导激光加工的陶瓷表面做对比,光纤对光强的增强效应使得在具有高熔点、高硬脆物理特性的陶瓷表面产生刻蚀成为可能,小于聚焦光束直径（50μm）的增强区域尺寸保证了加工精度的提高。     

激光熔覆加工头聚焦性能及成形工艺研究进展

激光熔覆作为一种十分有前途的制造技术,已在工业中广泛用于部件修复、表面改性以及增材制造等领域。在激光熔覆系统中,激光熔覆加工头是其关键核心部件,可以在基材表面实现激光束、熔覆材料和熔池之间的精准耦合并形成连续熔覆层。激光熔覆加工头内置有光学镜组,主要用于激光束的传输、变换和聚焦,可以根据不同的加工需求对光束进行处理。主要从分析激光熔覆加工头聚焦性能对熔覆成形工艺影响的角度出发,综述了加工头的设计及其成形工艺的发展,具体包括光斑尺寸、光斑形状、光斑能量分布、激光功率、光源特性等对材料沉积速度、材料利用效率、熔覆层质量等的影响。首先按照激光熔覆的材料类型和材料与激光束的耦合形式,对激光熔覆光料耦合方式及加工头进行了简要概述,并对成形工艺造成的影响进行了总结。其次分别讨论了连续高斯光束和平顶光束以及脉冲激光的聚焦性能对熔覆层的影响,同时概述了3种不同形状光斑（圆形、矩形、环形）的能量分布特性和光斑尺寸对成形工艺的影响;接着研究了激光能量密度对熔覆层质量的影响;基于超高速激光熔覆技术分析提出透镜长焦深聚焦特性能够大幅提升激光熔覆的加工效率。最后展望了激光熔覆加工头聚焦性能在成形工艺上的发展趋势...     

聚焦光束钎焊设备

研制和试验了功率为５ｋＷ的聚焦光束钎焊设备，该设备以大功率球形短弧气体电氙灯为光源，设计了合理的光学聚焦系统，冷却系统及供电系统。测定了其主要性能参数，并进行了钎焊工艺试验，试验表明，研制了聚焦光束钎焊设备可实现输入功率６００－５００Ｗ连续可调，最小光斑直径为φ１５ｍｍ，对绝对黑体的加热温度要达１８００℃，能够实现常规结构材料自锡基至镍在钎料的高，低温钎焊工艺过程，并可在材料表面改性方面进一步开发     

汽车零部件表面强化技术研究现状及展望

在传统渗碳、渗氮及表面淬火工艺的汽车零部件表面强化技术基础上,简单综述了传统工艺在汽车零部件表面强化上应用的工艺优缺点及研究现状,重点阐述了新型表面形变强化、高能束流表面强化、表面冶金强化、表面复合强化及表面纳米强化的汽车零部件表面强化技术,详细介绍了目前广泛使用的新型表面形变强化中的喷丸强化工艺、高能束流表面强化中的激光表面淬火与电子束表面淬火工艺及表面冶金强化中等离子喷涂工艺的技术特点和应用现状,分析了国内外汽车零部件表面复合强化技术和表面纳米强化技术的工艺特点和研究现状,尤其是将表面复合强化技术中的传统工艺与传统工艺、传统工艺与新型工艺、新型工艺与新型工艺的多种复合工艺的相互结合及QPQ盐浴复合处理技术在汽车零部件表面强化上的应用,最后展望了未来汽车零部件表面强化技术的发展方向。     

聚焦光束堆焊铜基自熔合金过程中Fe3Si增强相的反应合成

利用Cu与Fe具有液相分离特性,以及母材与堆焊材料的冶金反应,采用聚焦光束堆焊制备了Fe3Si弥散分布的铜基合金复合堆焊层.采用X射线衍射、SEM、EDS及显微硬度分析等方法研究了堆焊层的物相组成和微观组织特征.实验结果表明,聚焦光束堆焊过程中,由母材熔化而进入熔池的Fe元素与熔池中的Cu合金呈液相分离状态,进入溶池的Fe由于密度小而上浮,上浮过程中与熔池中的Si反应生成Fe3Si.Fe3Si在堆焊层中弥散分布于α-Cu基体中,分布密度由堆焊层表面向下呈减小趋势.     

45钢电子束相变硬化温度场数值模拟与实验验证

建立了移动电子束高斯热源作用下的三维相变硬化过程中温度场的数学模型,分析过程中考虑了热源分布、热物性参数、热辐射等因素对温度场的影响,得到了电子束扫描相变硬化温度场的分布规律和硬化层的形态,并进行了实验验证;探讨了电子束工艺参数对硬化区深度和宽度的影响。结果表明:移动电子束高斯热源作用下的温度分布等值线呈勺状,表面最高温度滞后于束流中心,且处理后硬化层横截面呈月牙状;在固态相变条件下,硬化层的宽度和深度随着扫描功率的增加呈非线性增加,随着扫描速度的增加呈非线性减小。     

Soldering with a focused light beam (review)

The results of scientific investigations are summarized and the examples of practical application of the focused light beam of arc xenon lamps for soldering various components are described.     

氙弧灯照射对航空有机玻璃性能的影响

在氙弧灯耐气候试验箱中对YB-2航空透明材料(有机玻璃)进行了1 620 h的照射试验,采用凝胶渗透色谱仪(GPC)、红外光谱仪(FTIR)、差示扫描量热仪(DSC)、光电雾度仪、扫描电镜(SEM)、万能试验机表征和测试了照射不同时间有机玻璃的相对分子质量、红外吸收光谱、玻璃化温度(Tg)、透光率、表面形貌、拉伸强度等,分析氙弧灯照射对有机玻璃性能的影响。研究结果表明:在氙弧灯照射360 h后,有机玻璃的透光率和玻璃化温度未发生明显变化,也未产生新的化学基团,但相对分子质量有所下降;照射720 h后,有机玻璃的拉伸强度下降,且随照射时间的延长,拉伸强度下降越明显;照射1 620 h后,有机玻璃表面出现了裂纹,拉伸强度降低了33%,即出现了老化特征。     

等离子束硬化工艺参数对硼铸铁硬化轨迹交叉点的组织与硬度的影响

研究了等离子束表面硬化工艺参数对硼铸铁硬化轨迹交叉点处硬化层的组织与硬度分布的影响。试验结果表明，交叉点处硬化层的组织为隐针马氏体 残留奥氏体 片状石墨 硼化物，其硬化层的深度和硬度均高于单道硬化层的深度和硬度。交叉点处硬化层中的最高硬度并未出现在最表面，而是发生在距表面有一定距离的次表层；且随电流增加，最高硬度的位置向硬化层内部推移。硬化层中硬度分布很不均匀，其最高硬度两侧均具有较大的硬度梯度，但随电流增大，硬度梯度减小。     

内窥镜照明方式的选择

传统的内窥镜照明方式一般使用卤素灯或氙气灯等光源,再利用光导纤维束将光传输至内窥镜头端部,再照射到目标物。随着LED、金卤灯等光源的兴起,内窥镜的照明方式有了更多的选择。如何选择更合适的、高效的照明方式,是内窥镜研究和设计人员必须考虑的问题。     

不饱和聚酯玻璃钢人工加速老化研究

通过氙灯和热氧人工加速老化研究了191#不饱和聚酯玻璃钢老化后力学性能的变化规律,并对玻璃钢表面形貌和失光率进行了表征。结果表明：氙灯老化后,弯曲强度随老化时间增加先增大后减小,而层间剪切强度则呈下降趋势,老化1800h后弯曲和剪切强度的保持率分别为92％和53％。玻璃钢表面失光率大,有明显的裂纹产生。70％热氧老化,表面形貌保持完好,树脂的后固化和物理老化效应导致玻璃钢的力学强度明显增大,3600h后弯曲和剪切强度增大到老化前强度的107％和150％。光和热的联合作用是玻璃钢表面和界面老化破坏的主要因素。玻璃钢具有较好的耐热氧老化性能。     

悬臂梁压电系统性能分析与应用研究

基于压电效应,设计了一种包含悬臂梁、压电片、磁铁和驱动马达的新型压电系统,通过对其发电性能的优化分析,将该系统应用于自行车警示灯装置中,并作为自主供电系统.首先利用ANSYS对压电悬臂梁进行结构应力和动力学分析,探讨尺寸变化对发电性能的影响,进一步利用圆盘的转动和磁力的作用使压电悬臂梁弯曲变形并增加其振幅,研究了磁铁不同间距、马达转速对输出电压的影响,并进行了电路分析实验.结果表明:将该压电系统装配在自行车上,车轮转速240 r/min,磁铁间距为15 mm时,可输出4.42 V电压,LED灯能保持稳定点亮状态,作为自行车夜间警示灯使用具有较好的效果.     

含氟丙烯酸聚氨酯涂层的环境失效行为研究

目的研究含氟丙烯酸聚氨酯涂层作为船壳清漆,在光老化过程中疏水性能和防护性能的失效行为。方法通过接触角、傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)、原子力显微镜(AFM)形貌,结合交流阻抗(EIS),研究涂层在室内外大气暴露环境、氙灯加速老化试验环境中的老化过程。结果光老化可以使涂层接触角显著降低,疏水性能下降。ATR-FTIR和AFM分析表明,光老化使涂层表面氟含量显著降低,氧含量升高,表面粗糙度增大。与中性盐雾试验相比,氙灯加速老化试验中涂层电阻衰减速度更快。结论光老化过程中,涂层表面分子链断裂使涂层表面氟含量降低,疏水性下降,同时涂层电阻随老化时间延长而降低。